11. Электростатический вольтметр. Конструкции описанных до сего приборов были основаны на действии электрического тока, рассматриваемый же прибор устроен на ином принципе — на действии сил, проявляемых статическим электричеством. Он служит для измерения этих сил, а, следовательно, и количеств электричества, являющихся их причиною, и таким образом — для измерения потенциалов и разности потенциалов. В последнем случае он применяется тогда, когда дело идет об измерении очень высоких потенциалов или когда измерительный прибор не должен изменять своим включением измеряемый потенциал.
Электростатический принцип является одним из старейших принципов, применявшихся в электрических измерениях. Простейшим прибором этого типа является электроскоп, за ним следует электрометр или вольтметр. В электрометрах имеются два или три проводящих электричество тела, отделенных друг от друга непроводящим пространством. Если эти тела соединить с двумя точками цепи, напряжение между которыми нужно измерить, то они получают электрические заряды, при взаимодействии которых одно из тел, будучи подвижным, вызывает отклонение стрелки прибора. В электротехнической практике в настоящее время применяются электрометры для измерения очень высоких напряжений (до 100.000 вольт и выше). Фирма Карпантье в Париже изготовляет такой прибор, конструкции Абрагама и Вилларда, показанный на рис. 40 и 41 и служащий для измерений до 200.000 вольт. Прибор имеет два неподвижно укрепленных диска А и В. В средине первого из них устроено круглое отверстие, в котором помещен концентрично подвижной диск а, непосредственно связанный со стрелкой-указателем. Если диски А и а имеют заряды одноименного электричества, противоположного заряду диска В, то подвижная шайба а будет отталкиваться от диска А и притягиваться к диску В, сообщая при этом при помощи нити перекинутой через ролик С, вращение как ролику, так и укрепленной на нем стрелке. Стойки, на которых укреплены рабочие части прибора, изготовляются из фарфора или стекла. Изоляционной прослойкой между дисками А и В в данном приборе является только воздух. В других приборах (например, построенных по принципу электростатических весов), в качестве изоляционной среды применяют воздух или азот с повышенным давлением, при чем самый прибор заключают в специальный футляр.
Статический измерительный прибор применяется только, как вольтметр. Для очень высоких напряжений, благодаря незначительному расходу энергии, при том исчезающему, как только стрелка закончит свое перемещение, этот прибор является наиболее подходящим. Прибор пригоден как для постоянного, так и для переменного тока. В последнем случае последовательно с ним часто включается конденсатор. Если этого конденсатора нет, то показания прибора не зависят от числа периодов сети, при конденсаторе же в переменном токе сказывается влияние диэлектрического гистерезиса. Влияние посторонних электрических полей отражается на приборе очень заметно. Поэтому необходимо или заключать его в металлический кожух или устанавливать в значительном отдалении от проводов, несущих ток высокого напряжения, и от больших металлических масс.
Расход тока в приборе составляет при переменном токе только несколько миллионных долей ампера, в постоянном токе он равен нулю. Расход энергии в обоих случаях также равен нулю.
