Pomiar ładunku
Artykuł zredagowany przez Pana Waldemara Nowakowskiego
Data dodania opublikowania artykułu na tej stronie: 2011-07-09 17:40:18
Przenoszony przez nas statyczny ładunek elektryczny można zmierzyć w bardzo prosty sposób. Sama czynność pomiaru prowadzi do prawie całkowitej utraty ładunku u mierzonej osoby. Układ miernika jest bardzo prosty i łatwy w uruchomieniu Bezpośrednio przed pomiarem należy na krótko zewrzeć przycisk W1, rozładowując kondensator C1 przez rezystor 10 omów. Następnie sprawdzana osoba dotyka zacisku A, jej ładunek przepływa do wyładowanego już kondensatora C1. Ponieważ pojemność C1 jest dużo większa niż pojemność człowieka względem ziemi, prawie cały ładunek zostaje z niego odprowadzony do kondensatora C1. Różnica potencjałów między okładzinami C1 jest proporcjonalna do zgromadzonego w tym kondensatorze ładunku zgodnie ze wzorem: U = Q/C1 .
pigtail | klimatyzatory |Aby więc określić ładunek Q, wystarczy zmierzyć napięcie na kondensatorze C1, ale woltomierz nie może go przy tym rozładować. Do pomiaru należy więc użyć wzmacniacza operacyjnego z wejściem FET – tu użyto wzmacniacza US1 typu CA3110. Tranzystory T1 i T2 sterowane z wyjścia wzmacniacza włączają LED informujące o znaku ładunku (dodatni lub ujemny). Jako C1 autor użył dwóch połączonych równolegle kondensatorów poliestrowych o pojemności 1 mikro Farada każdy. Skalowanie miernika przeprowadzamy, doprowadzając do punktu A napięcie odpowiednie do zakresu (tablica) i przez regulację odpowiedniego potencjometru (P1, P2 lub P3) uzyskując pełne wychylenie miernika. Jeżeli pojemność kondensatora C1 nie będzie wynosiła dokładnie 2 mikro Farady, to dla faktycznej pojemności kondensatora C1 trzeba obliczyć różnicę potencjałów między okładzinami dla zgromadzonego ładunku według wyżej podanego wzoru odpowiadającego wartościom zakresów pomiarowych, i dla tak przeliczonych napięć skalować przyrząd. Załóżmy przykładowo, że pojemność kondensatora C1 wynosi 2,3 mikro Farada. Jeżeli do takiego kondensatora doprowadzimy ładunek 10 mikro Kulombów), to różnica potencjałów na okładzinach kondensatora C1 wyniesie : U = Q/C1 = 10/2,3 = 4,35 V A dla ładunku 1 mikro kulomb będzie to 0,435 V. Ze względu na dokładność skalowania, przy skalowaniu najniższego zakresu punkt A należy zasilać z dzielnika o znanym stosunku podziału.
Ciekawe miejsca: porównanie kont bankowych według gazety bankowej