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Museo di Fisica

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 » Voltmetro per alte tensioni (0775)

Immagini

Disegno 1
Foto 1
Foto 2
Foto 3
Foto 4
Foto 5

DESCRIZIONE

Si tratta di un voltmetro elettrostatico tipo Starke-Schröder per le misure di alta tensione. L'apparecchio è composto di due grandi dischi metallici paralleli fissati a due aste verticali isolanti. Le aste sono montate su un supporto metallico orizzontale, a cui è anche connesso il sistema di lampada (4) e la scala graduata (5) (vedi Disegno 1).

Uno dei due dischi è fisso. L'altro disco, mobile, presenta al centro un finestrino cui è saldato un filo (2) che regge una piccola lamina di acciaio (1) e uno specchio (3) con due bilancieri. Il filo funge anche da molla di torsione. La distanza (S) tra i dischi può essere variata. Vedi anche Foto-2,3. Ogni disco porta un terminale per il collegamento elettrico esterno.

Applicando una tensione (Vt) tra i due dischi, si osserva una forza di attrazione (Ft) tra di essi. Lo specchio ruota e il suo movimento provoca uno spostamento del raggio riflesso sulla scala (calibrata in Volt). Ciò permette di dedurre il valore incognito di tensione tra i terminali.

I dischi si comportano come un condensatore a piatti paralleli, a distanza x variabile.

Se la capacità di tale condensatore è C e la d.d.p. applicata ai terminali è Vt, allora l'energia immagazzinata è:
Equazione: [E= \frac{1}{2}CV^2_t]

La variazione è:
Equazione: [dE= \frac{1}{2}V^2_t dC= F_tdx]

Quindi la forza vale:
Equazione: [F_t= \frac{1}{2}V^2_t \frac{dC}{dx}]

Per un condensatore Formula: [C=\frac{A\epsilon}{x}] , quindi Formula: [\frac{dC}{dx}=-\frac{A\epsilon}{x^2}] Allora
Equazione: [F_t=-A\epsilon\frac{V^2_t}{x^2}]

dove A è l'area di ogni disco e ε la costante dielettrica (ε = 1 per l'aria). Si deduce quindi che la forza di attrazione tra i dischi è proporzionale al quadrato della differenza di potenziale applicata, e inversamente al quadrato della distanza tra i dischi.

La forza fa ruotare lo specchio e la luce si riflette sulla scala con spostamenti che sono proporzionali al quadrato della tensione. La scala è però tarata in Volt per cui il valore della tensione si legge direttamente.

Per maggiori dettagli vedi ref.1: Voltmetro per alte tensioni sist. Schroeder per 80000 V - tipo A

ISCRIZIONI

  1. Su un piede è posta una targhetta: "Dipl. Jng R. SCHROEDER¶
    Fabrik elektrischer Messapparate¶
    Aache, Junkerstra{\ss}e 93¶
    Hochspannungsvoltm Nr.A W 172¶
    D.R.P.u. Ausl. P. angem.¶
    Für 80KV GL W"
  2. Su un piede è posta una targhetta: "ING. S. BELOTTI & C.¶
    MILANO¶
    PIAZZA TRENTO"

BIBLIOGRAFIA

  • [1] Kind Dieter; Feser Kurt, "High Voltage Test Techniques", Newnes, 2001. Pag. 21.

Dati Catalografici

Data di costruzione:Seconda decade sexolo XX
Data di carico:1930-07-15
Nr. Inventario:402 (Consorzio Univ. di Torino)
Costruttore:Schroeder
Materiale:ferro, vetro
Dimensioni:86 cm x 43 cm x 87 cm
Conservazione:buono