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एक इलेक्ट्रोस्टैटिक उपकरण में, संवेदनशीलता को ___________ द्वारा बढ़ाया जा सकता है।
फेज-शिफ्टिंग कैपेसिटर का उपयोग करके
मैग्नेटिक डैम्पिंग मैकेनिज्म का उपयोग करके
प्लेट्स के क्षेत्रफल को बढ़ाकर
प्लेट्स के बीच की दूरी को बढ़ाकर
प्लेट्स के क्षेत्रफल को बढ़ाकर
एक इलेक्ट्रोस्टैटिक उपकरण की संवेदनशीलता, वोल्टेज के सापेक्ष विक्षेपण टॉर्क (deflecting torque) में परिवर्तन की दर के सीधे आनुपातिक होती है। प्लेटों का क्षेत्रफल बढ़ाकर, सिस्टम की धारिता (capacitance) बढ़ जाती है, जो दिए गए वोल्टेज के लिए प्लेटों के बीच लगने वाले इलेक्ट्रोस्टैटिक बल को बढ़ाती है, जिससे उपकरण की संवेदनशीलता बढ़ जाती है।
एक इलेक्ट्रोस्टैटिक उपकरण की संवेदनशीलता, वोल्टेज के सापेक्ष विक्षेपण टॉर्क (deflecting torque) में परिवर्तन की दर के सीधे आनुपातिक होती है। प्लेटों का क्षेत्रफल बढ़ाकर, सिस्टम की धारिता (capacitance) बढ़ जाती है, जो दिए गए वोल्टेज के लिए प्लेटों के बीच लगने वाले इलेक्ट्रोस्टैटिक बल को बढ़ाती है, जिससे उपकरण की संवेदनशीलता बढ़ जाती है।
C=dϵA — धारिता के लिए सूत्र जहाँ A प्लेटों का क्षेत्रफल है
Td=21V2dθdC — इलेक्ट्रोस्टैटिक उपकरणों के लिए विक्षेपण टॉर्क
S=dVdθ — प्रति इकाई वोल्टेज विक्षेपण में परिवर्तन के रूप में संवेदनशीलता
इलेक्ट्रोस्टैटिक उपकरण दो आवेशित सतहों के बीच आकर्षण बल के सिद्धांत पर काम करते हैं। विक्षेपण टॉर्क Td का मान Td=21V2dθdC द्वारा दिया जाता है, जहाँ C धारिता है और θ कोणीय विक्षेपण है। चूंकि C=dϵA होता है, इसलिए क्षेत्रफल A को बढ़ाने से सीधे C बढ़ता है, और परिणामस्वरुप, धारिता में परिवर्तन की दर dθdC बढ़ जाती है, जिससे उच्च संवेदनशीलता प्राप्त होती है।
इलेक्ट्रोस्टैटिक उपकरण अनिवार्य रूप से वोल्टमीटर होते हैं जो करंट के बजाय वोल्टेज पर प्रतिक्रिया करते हैं।
ये नगण्य करंट खींचते हैं और उच्च-वोल्टेज माप के लिए आदर्श हैं।
विक्षेपण के सापेक्ष धारिता में परिवर्तन को अधिकतम करके संवेदनशीलता बढ़ाई जाती है।
इलेक्ट्रोस्टैटिक बल अत्यधिक कम होता है, इसलिए इन उपकरणों को नाजुक चलने वाले भागों की आवश्यकता होती है।
नगण्य बिजली की खपत क्योंकि वे कोई निरंतर करंट नहीं खींचते हैं।
AC और DC दोनों मापों के लिए लागू।
स्थायी चुम्बकों की कमी के कारण हिस्टैरिसीस और एड़ी करंट त्रुटियों से मुक्त।
V2 संबंध के कारण गैर-रैखिक पैमाना।
अत्यंत कम विक्षेपण टॉर्क के कारण यांत्रिक घर्षण के प्रति उच्च संवेदनशीलता।
उच्च वोल्टेज अलगाव के लिए बड़े आकार की आवश्यकता।
बहुत उच्च वोल्टेज का मापन।
प्रयोगशाला मानक वोल्टमीटर के रूप में उपयोग किया जाता है।
विकल्प D गलत है क्योंकि दूरी d बढ़ाने से धारिता कम हो जाती है, जिससे संवेदनशीलता कम हो जाती है।
मैग्नेटिक डैम्पिंग (विकल्प B) का उपयोग इलेक्ट्रोस्टैटिक उपकरणों में शायद ही कभी किया जाता है क्योंकि बल पूरी तरह से विद्युत होता है; हस्तक्षेप से बचने के लिए एयर या लिक्विड डैम्पिंग को प्राथमिकता दी जाती है।
फेज-शिफ्टिंग कैपेसिटर (विकल्प A) का उपयोग पावर फैक्टर सुधार के लिए किया जाता है, न कि उपकरण की संवेदनशीलता बढ़ाने के लिए।
C सही है — प्लेटों का क्षेत्रफल बढ़ाने से धारिता C बढ़ जाती है, जो धारिता के परिवर्तन की दर dC/dθ को बढ़ाती है, जिससे विक्षेपण टॉर्क और उपकरण की संवेदनशीलता बढ़ जाती है।
याद रखें कि इलेक्ट्रोस्टैटिक उपकरण एकमात्र मानक मीटर हैं जहाँ विक्षेपण टॉर्क वोल्टेज के वर्ग (V2) के आनुपातिक होता है, जो उन्हें स्वाभाविक रूप से गैर-रैखिक बनाता है।
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