静電形計器とは？仕組みと種類
家電を知りたい
静電形計器について教えてください。
家電製品マニア
静電形計器は、電圧印加時の静電力を利用する計器です。固定電極と可動電極があり、両方に高電圧を印加すると、静電力が発生して吸引し、指針を動かします。
家電を知りたい
電極間の静電力で駆動されるんですね。
家電製品マニア
はい。静電力によって駆動トルクが発生し、指針が動いて測定値を読み取ります。
静電形計器とは。
「静電計」と呼ばれる家電分野の用語があります。これは、静止した電極（固定電極）と動く電極（可動電極）を組み合わせて作った計器です。この電極に電圧をかけると、静電力が発生します。両方の電極に高い電圧をかけると、電極間に静電力が働き、電極が引き合います。この静電力によって回転力が発生し、針が動きます。この針の動きを読み取って測定を行います。
静電形計器の基本原理
静電形計器の基本原理は、電位差の大きさに応じて、計器内部の電極間に力が発生するというものです。この力は、計器の可動部に固定された電極に伝わり、極の移動を引き起こします。この移動は、表示機構を通して測定値として表示されます。
静電形計器の電極は、通常、異なる電位を帯びた2枚の金属板または円盤で構成されています。電位差が加えられると、電極間に電界が発生し、電荷が引き寄せられます。これにより、電極間に静電力が発生し、移動しようとする力が働きます。この力が、計器の表示機構を動かし、測定値を表示します。
静電形計器の種類
静電形計器の種類
静電形計器には、用途や精度に応じてさまざまな種類があります。代表的な種類を以下に示します。
* -吸引型静電計-固定された電荷と可動した電荷間に電位差が生じると、電磁効果によって可動した電荷が引き寄せられて移動します。この移動距離を測定することで電位差を測定します。
* -反発型静電計-電位差が生じると、両方の電荷が同じ極性になるので反発し合います。この反発力を使って電位差の測定を行います。吸引型より高精度ですが、可動部が振動しやすい性質があります。
* -クヴァドリント型静電計-円形に4枚の象限（クヴァドリント）状の電極が配置されています。これらの電極に電位差をかけると、回転軸を中心に電極が回転します。この回転角を測定することで電位差を測定できます。高感度で高い精度が特長です。
静電形電圧計
静電形電圧計は静電形計器の一種です。電圧を測定するために用いられ、静電容量の変化を利用して電圧値を検出します。静電形電圧計は構造が非常にシンプルで、可動電極と固定電極の2つの金属板で構成されています。電圧が印加されると、両方の電極に電荷が蓄積され、これにより電極間の静電容量が変化します。この静電容量の変化が指示機構に連動して電圧値を測定します。静電形電圧計は、高電圧や電力の測定に広く使用されており、高い感度と正確性を実現できます。
静電形周波数計
静電形周波数計は、静電形計器の一種で、交流回路の周波数測定に使用されます。静電形周波数計の仕組みは、2組の可動電極と固定電極で構成された可変コンデンサを利用しています。交流電圧をコンデンサに加えると、電極間の容量が変化し、電極にかかる電圧が変化します。この電圧変化は、コイルに誘導電流を発生させ、周波数に応じて回転する針を駆動します。静電形周波数計は、高精度で安定した周波数測定が可能です。
静電形静電計
-静電形静電計-
静電形計器の一種である静電形静電計は、高電圧を測定するために使用されます。この計器は、2枚の金属板を平行に重ね、1枚は固定し、もう1枚は軸を中心に回転できるようにしたもので構成されています。測定対象の電圧が印加されると、金属板間に対向する電界が発生し、これにより回転可能側の金属板にトルクがかかり、わずかに回転します。この回転角を測定することで、印加電圧が判明します。静電形静電計は、高電圧を正確に測定できるため、高電圧試験や絶縁抵抗の測定などに使用されています。
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