El voltímetro electrostático puede referirse a un medidor de carga electrostática , conocido también como voltímetro de CC de superficie , o a un voltímetro para medir grandes potenciales eléctricos , tradicionalmente llamado voltímetro electrostático.
Un voltímetro de CC de superficie es un instrumento que mide voltaje sin transferencia de carga eléctrica . [ cita necesaria ]
Puede medir con precisión el potencial superficial ( voltaje ) de los materiales sin hacer contacto físico, por lo que no hay transferencia de carga electrostática ni carga de la fuente de voltaje .
Muchas mediciones de voltaje no se pueden realizar utilizando voltímetros de contacto convencionales porque requieren transferencia de carga al voltímetro, lo que provoca carga y modificación del voltaje de la fuente. Por ejemplo, al medir la distribución de voltaje en una superficie dieléctrica , cualquier técnica de medición que requiera transferencia de carga, por pequeña que sea, modificará o destruirá los datos reales .
En la práctica, se coloca una sonda de monitoreo de carga electrostática cerca (de 1 mm a 5 mm) de la superficie a medir, y un circuito electrónico conduce el cuerpo de la sonda al mismo potencial que el desconocido medido . Esto logra una medición de alta precisión que es prácticamente insensible a las variaciones en las distancias entre la sonda y la superficie. La técnica también evita la formación de arcos entre la sonda y la superficie medida al medir altos voltajes.
El principio de funcionamiento de un voltímetro electrostático es similar al de un electrómetro ; Sin embargo, está diseñado para medir diferencias de potencial elevadas, normalmente desde unos pocos cientos hasta muchos miles de voltios .
Un voltímetro electrostático utiliza la fuerza de atracción entre dos superficies cargadas para crear una desviación de un puntero directamente calibrado en voltios . Dado que la fuerza de atracción es la misma independientemente de la polaridad de las superficies cargadas (siempre que la carga sea opuesta), el voltímetro electrostático puede medir voltajes CC de cualquier polaridad.
La construcción típica se muestra en el dibujo. El sector pivotado NN se siente atraído por el sector fijo QQ. El pequeño peso w contrarresta el sector móvil e indica el voltaje mediante el puntero P. En los instrumentos más nuevos, el peso se reemplaza por un resorte, lo que permite utilizar el medidor en posiciones horizontales y verticales; esta forma se muestra en la fotografía. El sector fijo está aislado del resto del contador. La industria de mudanzas en forma de mariposa está hecha de una fina lámina de aluminio. Para minimizar el alto estrés eléctrico, los sectores fijo y móvil están altamente pulidos sin esquinas afiladas. Un voltímetro electrostático utiliza la fuerza de atracción entre dos superficies cargadas para crear una desviación de un puntero directamente calibrado en voltios.
Dado que la fuerza de atracción es la misma independientemente de la polaridad de las superficies cargadas (siempre que la carga sea opuesta), el voltímetro electrostático puede medir voltajes CC de cualquier polaridad. El instrumento consumirá una corriente insignificante de una fuente de CC. También se puede utilizar con CA y consumirá una pequeña corriente debido a la capacitancia del sistema del rotor. Para reducir el par requerido y mejorar la sensibilidad y la velocidad de respuesta, un pequeño espejo unido al rotor puede reemplazar el puntero con un haz de luz desviado por él sobre una escala. [1]
