3B Scientific Electric Field Meter User Manual [en, de, es, fr, it]

3B SCIENTIFIC

Bedienungsanleitung

02/08 ALF

®

PHYSICS

E-Feldmesser U8533015

1 Abschirmplatte
2 Abschirmzylinder
3 Massebuchse
4 Netzschalter (nicht sichtbar)
5 Spannungsausgang
6 Massebuchse Spannungsaus-

gang
7 Messbereichswahlschalter
8 Offsetregler
9 Satz Abstandsscheiben aus

Plexiglas
10 Spannungsmessplatte, Messbe-

reich 1x
11 Spannungsmessplatte, Messbe-

reich 10x
12 Kondensator-Messplatte, 250

cm²
13 Kondensatorplatte, 250 cm²

1. Sicherheitshinweise

Der E-Feldmesser entspricht den Sicherheitsbestim­mungen für elektrische Mess-, Steuer-, Regel- und
Laborgeräte nach DIN EN 61010 Teil 1 und ist nach
Schutzklasse I aufgebaut. Es ist für den Betrieb in
trockenen Räumen vorgesehen, die für elektrische
Betriebsmittel geeignet sind.

Bei bestimmungsgemäßem Gebrauch ist der sichere
Betrieb des Gerätes gewährleistet. Die Sicherheit ist
jedoch nicht garantiert, wenn das Gerät unsachgemäß
bedient oder unachtsam behandelt wird.

Wenn anzunehmen ist, dass ein gefahrloser Betrieb
nicht mehr möglich ist, ist das Gerät unverzüglich
außer Betrieb zu setzen.

In Schulen und Ausbildungseinrichtungen ist der Be­trieb des Gerätes durch geschultes Personal verant­wortlich zu überwachen.

• Vor Erstinbetriebnahme überprüfen, ob der auf

der Gehäuse-Rückseite aufgedruckte Wert für die
Netzanschlussspannung den örtlichen Anforde­rungen entspricht.

• Vor Inbetriebnahme das Gehäuse und die Netzlei-

tung auf Beschädigungen untersuchen und bei
Funktionsstörungen oder sichtbaren Schäden das
Gerät außer Betrieb setzen und gegen unbeab­sichtigten Betrieb sichern.

• Gerät nur an Steckdosen mit geerdetem Schutzlei-

ter anschließen.

• Kondensatorplatte und Spannungsmessplatte nur

bei ausgeschaltetem Gerät aufsetzen.

1

2. Beschreibung

Der E-Feldmesser dient zur statischen Messung elektri­scher Feldstärken oder elektrischer Spannungen.

1. Messprinzip zur Messung der elektrischen Feldstär­ke: Vor einer Sonde mit vier sternförmig angeordne­ten Sektoren (Influenzplatte) dreht sich eine gleich
geformte Abschirmplatte. Auf diese Weise wird ein auf
die Sonde wirkender elektrischer Fluss ständig unter­brochen und auf der Sonde entstehen periodisch
Influenzladungen, die über einen hochohmigen Wi­derstand abfließen. Die so erzeugten Spannungsim­pulse werden im Gerät verstärkt und gleichgerichtet.
Die Ausgangsspannung ist der Influenzspannung und
damit der auf die Sonde wirkenden elektrischen Feld­stärke proportional.

A

B

C

1 mm

Fig. 1 A Abschirmplatte, B Influenzplatte, C Abschirmzylinder

Als Anzeigeinstrument kann ein üblicher Gleichspan­nungsmesser (Messbereich 1 V oder 3 V) verwendet
werden. 1 Volt Anzeigespannung entspricht einer
elektrischen Feldstärke von 100 V/cm, 300 V/cm oder
1000 V/cm, umschaltbar am Drehschalter im Bereich
„E“.

2. Messprinzip des E-Feldmessers als Influenz­Elektrometer: Eine Kondensatorplatte (Spannungs­messplatte) wird in einem genau definierten Abstand
von der Sonde angeordnet. Sie bildet zusammen mit
der Sonde einen Kondensator, dessen elektrische
Feldstärke eine Funktion der Kondensatorspannung
und des Plattenabstandes ist.

Eine an die Spannungsmessplatte angelegte Spannung
wird in den Schalterstellungen „U" angezeigt. Ver­wendet man die Spannungsmessplatte mit kleinem
Abstand, so entspricht 1 Volt Anzeigespannung je nach
Schalterstellung im Bereich „U“ einer Messspannung
von 10 V, 30 V oder 100 V. Bei der Spannungsmess­platte mit großem Abstand erweitert sich der Messbe­reich um den Faktor 10.

Das Gerät ist gegen Überspannung, auch bei Funken­überschlag, voll geschützt.

3. Lieferumfang

1 E-Feld-Messer Grundgerät
1 Spannungsmessplatte, Messbereich 1x
1 Spannungsmessplatte, Messbereich 10x
1 Kondensator-Messplatte, 250 cm
1 Kondensatorplatte auf Stiel, 250 cm

2

2

20 Abstandscheiben aus Plexiglas, 1 mm

4. Technische Daten

Betriebsspannung: siehe Geräterückseite
Ausgangsspannung: max. 10 V
Messbereiche (1 V Ausgangsspannung entspricht):

100 V/cm, 300 V/cm,
1000 V/cm
10 V, 30 V, 100 V (mit
Spannungsmessplatte 1x)
100 V, 300 V, 1000 V (mit
Spannungsmessplatte 10x)

Eingangswiderstand: 10 MΩ
Abmessungen: ca. 140 x 110 x 70 mm

3

Masse: ca. 1 kg
Der E-Feldmesser U8533015-115 ist für eine Netz-

spannung von 115 V (±10 %) ausgelegt, U8533015-230
für 230 V (±10 %).

5. Empfohlenes Zubehör

Analog-Multimeter AM50 U17450
Zubehör zum E-Feldmesser U8533050
Kontaktstab U8497730

Widerstand 300 kΩ U51013

6. Bedienung

6.1 Allgemeine Hinweise

• Wenn immer möglich mit nicht berührungsge-

fährlicher Spannung experimentieren.

• Bei Einsatz von Netzgeräten, die eine berührungs-

gefährliche Spannung liefern, den Widerstand
(U51013) zur Strombegrenzung verwenden.

• Bei allen Messungen den Kontaktstab mit der

Massebuchse am Abschirmzylinder verbinden und
in die Hand nehmen, damit der Experimentator
auf dem gleichen Potenzial ist.

• Vor jeder Messreihe sollte eine Nullpunktkalibrie-

rung des E-Feldmessers für jeden Messbereich
vorgenommen werden.

2

• Nach Einstecken des Netzsteckers einige Minuten

abwarten, bis das Gerät die Betriebstemperatur
erreicht hat.

• Um eine Beschädigung des E-Feldmessers zu ver-

meiden, die rotierende Flügelscheibe nicht berüh­ren!

• Isolierteile am Gerät und an den Messplatten

sauber halten (nicht berühren) und bei hoher
Luftfeuchtigkeit evtl. in einem Warmluftstrom
(Fön) trocknen.

Bei Feldstärkemessungen ist zu beachten, dass die
Influenzplatte tiefer liegt als die Abschirmplatte. Diese

Differenz liegt bei Δd = ca. 1 mm und muss für ge­naue Messungen experimentell bestimmt und bei
Messungen berücksichtigt werden. Die Feldstärke E
berechnet sich aus der Spannung U und dem Platten­abstand d nach der Formel

U

EΔ+=

dd

6.2 Nullpunktkalibrierung

• Nullpunktkalibrierung zuerst am Anzeigeinstru-

ment durchführen (siehe entsprechende Bedie­nungsanleitung).

• Anzeigeinstrument an den Spannungsausgang des

E-Feldmessers anschließen.

• Spannungsmessplatte mit kleinem Abstand auf-

setzen und mittels der Rändelschraube fixieren.

• Messbereichswahlschalter in der Schalterstellung

„U" auf den größten Messbereich einstellen.

• Messplatte mit der Massebuchse am Abschirmzy-

linder verbinden.

• E-Feldmesser einschalten und mittels des Offset-

reglers den Nullpunkt einstellen.

• Nullpunktkalibrierung in der gleichen Weise in

den kleineren Messbereichen durchführen.

6.3 Messung der Feldstärke eines Plattenkonden­sators

Zur Durchführung des Experiments ist ein DC­Netzgerät erforderlich, das eine geglättete Spannung
liefert z.B.

1 DC Netzgerät 500 V U33000-115
oder
1 DC Netzgerät 500 V U33000-230

1 Widerstand 300 kΩ U51013
1 Kontaktstab U8497730

• Experimentieraufbau gemäß Fig. 2 herstellen.

• Anzeigeinstrument am Spannungsausgang des E-

Feldmessers anschließen.

• Kondensator-Messplatte auf den Abschirmzylinder

setzen und mit der Rändelschraube fixieren.

• Abstandsscheiben auf die Kondensator-Messplatte

und darauf die Kondensatorplatte legen.

• Pluspol des DC-Netzgeräts mit der Kondensator-

platte und Minuspol mit der Massebuchse am Ab­schirmzylinder verbinden.

• Messbereichswahlschalter in der Schalterstellung

„E" auf den gewünschten Messbereich einstellen.

• E-Feldmesser und Netzgerät einschalten.

• Verbindung zwischen Experimentator und Masse-

buchse am Abschirmzylinder herstellen.

• Messung durchführen.

• Gemessene Feldstärke mit dem theoretischen

Wert vergleichen.

• Zum Nachweis der Abhängigkeit der Feldstärke

vom Plattenabstand mit Hilfe der Abstandsschei­ben verschiedene Plattenabstände herstellen und
Messungen durchführen.

• Nach dem Experiment die Kondensatorplatte

entladen. Dazu die Kondensatorplatte mit dem
Abschirmzylinder verbinden.

6.4 Spannungsmessung mit dem Influenzelektro­meter

Zusätzlich erforderlich:
1 Hochspannungsnetzgerät 5 kV U33010-115

oder
1 Hochspannungsnetzgerät 5 kV U33010-230

1 Widerstand 300 kΩ U51013
1 Kontaktstab U8497730

• Experimentieraufbau gemäß Fig. 3 herstellen.

• Anzeigeinstrument am Spannungsausgang des E-

Feldmessers anschließen.

• Je nach Höhe der zu messenden Spannung ent-

sprechende Spannungsmessplatte auf den Ab­schirmzylinder setzen und mit der Rändelschrau­be fixieren.

• Pluspol des Netzgeräts mit der Spannungsmess-

platte Minuspol mit der Massebuchse am Ab­schirmzylinder verbinden.

• Messbereichswahlschalter in der Schalterstellung

„U" auf den gewünschten Messbereich einstellen.

• E-Feldmesser und Netzgerät einschalten.

• Verbindung zwischen Experimentator und Masse-

buchse am Abschirmzylinder herstellen.

• Messung durchführen.

• Nach dem Experiment die Spannungsmessplatte

entladen. Dazu die Spannungsmessplatte mit dem
Abschirmzylinder verbinden.

3

Fig. 2 Bestimmung der Feldstärke eines Plattenkondensators.

Fig. 3 Spannungsmessung mit dem Influenzelektrometer

Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Deutschland • www.elwedidactic.com

3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Deutschland • www.3bscientific.com

Technische Änderungen vorbehalten

© Copyright 2008 3B Scientific GmbH

3B SCIENTIFIC

Electric Field Meter U8533015

Instruction Sheet

02/08 ALF

®

PHYSICS

1 Shielding plate
2 Screening cylinder
3 Earth socket
4 Mains switch (not visible)
5 Output voltage socket
6 Earth socket for output
7 Measurement range switch
8 Offset adjustment
9 Set of Plexiglas spacer discs
10 Voltage measurement plate for

1× range

11 Voltage measurement plate for

10× range

12 Capacitor plate for voltage

measurements, 250 cm²

13 Capacitor plate, 250 cm²

1. Safety Instructions

The electric field meter complies with the safety
requirements of DIN EN 61010, part 1, relating to
electrical measurement, control and regulation
applications and for laboratory instruments, and its
design complies with protection class I. It is designed
for operation in dry environments suitable for
working electricity.

Safety is guaranteed if the instrument is used as
stipulated. However, safety cannot be guaranteed in
cases of incorrect or careless operation.

If there is reason to suspect that safe operation is no
longer assured, the instrument must be taken out of
use immediately.

In schools and other educational establishments, the
instrument may only be used under the supervision of
a responsible person.

• Before using the instrument for the first time,

check that the local mains voltage corresponds
with that printed on the back of the housing.

• Before using the instrument, examine the housing

and the mains cable. If there is visible damage or
if the instrument does not function properly, take
it out of service and secure it to prevent
unauthorised use.

• The instrument may only be plugged in at a mains

socket with an earth connection.

• The capacitor plate and the voltage measurement

plate must only be put in place when the
instrument is switched off.

1

2. Description

The electric field meter is used for the measurement
of electrostatic field intensities or voltages.

1. The principle for measuring electric field strength is
as follows: A shielding plate with four vanes
distributed in the shape of a star (induction plate) is
rotated in front of a detector plate (probe) of similar
shape. This arrangement means that the electric flux
surrounding the detector plate is continually
interrupted, so that an induced charge is generated
intermittently on the detector plate. This periodically
occurring charge is conducted away through a high­value resistor. The voltage pulses thus generated are
amplified and rectified. The resulting output voltage is
proportional to the induced voltage, and therefore to
the strength of the electric field acting on the detector
plate.

A

B

C

1 mm

Fig. 1 A Shielding plate, B Induction plate, C Screening

cylinder

An ordinary DC voltmeter (with measurement ranges 1
V and 3 V) can be used to display the results. The 1V
range corresponds to electric field strength ranges of
100 V/cm, 300 V/cm or 1000 V/cm, selected by turning
the rotary selector switch knob to one of the three “E”
positions.

2. The principle of the electric field meter when used
as an induction electrometer is as follows: A capacitor
plate (the voltage measurement plate) is positioned at
a precisely defined distance from the detector plate
(probe). The combination of the two forms a capacitor,
and the electric field strength within it is a function of
the capacitor voltage and the distance between the
plates.

With the range switch set to one of the “U” positions, a
voltage applied to the voltage measurement plate is
indicated on the voltmeter. When the voltage
measurement plate is positioned at the shorter of the
two distances, a meter reading of 1 volt corresponds
to a measured voltage of 10 V, 30 V or 100 V,
depending on the position of the switch in the “U”
range. When the voltage measurement plate is
positioned at the greater distance, the measurement
ranges are increased by a factor 10.

The instrument is fully protected against excess
voltage, even if a spark discharge occurs.

3. Equipment Supplied

1 Electric field meter, basic instrument
1 Voltage measurement plate for measurement range

1×
1 Voltage measurement plate for measurement range

10×
1 Capacitor plate for voltage measurements, 250 cm
1 Capacitor plate on stem, 250 cm

2

2

20 Plexiglas spacer discs, 1 mm

4. Technical Data

Operating mains voltage: see back of instrument
Output voltage: max. 10 V
Measurement ranges (corresponding to 1V output):

100 V/cm, 300 V/cm,
1000 V/cm
10 V, 30 V, 100 V (with voltage
measurement plate 1x)
100 V, 300 V, 1000 V (with
voltage measurement plate 10x)

Input resistance: 10 MΩ
Dimensions: 140×110×70 mm

3

approx.
Weight: 1 kg approx.
The U8533015-230 electric field meter is designed for

a mains voltage of 230V (±10%), and the U8533015­115 model for 115V (±10%).

5. Recommended Accessories

Analog multimeter AM50 U17450
Accessories for the electric field meter U8533050
Contact rod U8497730

Resistor 300 kΩ U51013

6. Operation

6.1 General instructions

• Whenever possible, conduct the experiments

using voltages that are not dangerous to the
touch.

• When using mains-connected instruments that

generate a voltage that would be dangerous to
touch, use a resistor (U51013) to limit the current.

• For all measurements, connect the contact rod to

the earth socket on the screening cylinder and
hold it in your hand, so that you are also at the
same potential.

• Before each set of measurements, the zero-point

of the electric field meter should be calibrated for
all the measurement ranges.

2

• After plugging into the mains, wait a few minutes

for the instrument to reach normal working
temperature.

• To avoid damage to the electric field meter, do

not touch the rotating vaned wheel.

• The insulating parts of the instrument and the

measurement plates must be kept clean and dry
(avoid touching them). When the air is very
humid, it may be necessary to dry them in a
current of warm air (use a hair-dryer).

For measurements of electric field strength, the
induction plate should be positioned below the

screening plate. The difference Δd is approximately 1
mm, and for precise measurements it must be
determined experimentally and taken into account in
the measurements. The field strength E is calculated
from the voltage U and the distance d between the
plates according to the formula

U

EΔ+=

.

dd

6.2 Zero-point calibration

• First calibrate the zero-point for the indicating

instrument (e.g., a voltmeter – see relevant
instruction sheet).

• Connect the indicating instrument to the voltage

output of the electric field meter.

• Place the voltage measurement plate in position

at the shorter distance and secure it with the
knurled screw.

• Turn the measurement range switch to the “U”

position and set to the highest range.

• Connect the measurement plate to the earth

socket of the screening cylinder.

• Switch on the electric field meter and set the zero

point using offset adjustment.

• Calibrate the zero-point for the two lower

measurement ranges by the same procedure.

6.3 Measurement of the field strength in a plate
capacitor

This experiment requires a DC power supply with a
smoothed voltage outout, for example:

1 DC power supply, 500 V U33000- 230
or
1 DC power supply, 500 V U33000- 115

1 Resistor 300 kΩ U51013
1 Contact rod U8497730

• Set up the experiment as shown in Fig. 2.

• Connect the indicating instrument to the voltage

output of the electric field meter.

• Place the capacitor plate for voltage

measurements on the screening cylinder and
secure it with the knurled screw.

• Place the required spacer discs on the capacitor

plate for voltage measurements and place the
other capacitor plate on top.

• Connect the positive output terminal of the DC

power supply to the upper capacitor plate and the
negative output terminal to the earth socket of
the screening cylinder.

• Turn the measurement range switch to the “E”

position and select the required range.

• Switch on the electric field meter and the DC

power supply.

• Make a connection between the person

conducting the experiment and the earth socket
of the screening cylinder.

• Carry out the measurement.

• Compare the measured field strength with the

theoretical value.

• Make a series of similar measurements with

different distances between the plates using the
spacer discs, to demonstrate the dependence of
the field strength on the plate separation.

• After the experiment, discharge the capacitor

plate by connecting it to the screening cylinder.

6.4 Measurement of voltages using the instrument
as an induction electrometer

Additional equipment required:
1 High voltage power supply, 5 kV U33010-230

or
1 High voltage power supply, 5 kV U33010-115

1 Resistor 300 kΩ U51013
1 Contact rod U8497730

• Set up the experiment as shown in Fig. 3.

• Connect the indicating instrument to the voltage

output of the electric field meter.

• Depending on the voltage to be measured, place

the appropriate voltage measurement plate on
the screening cylinder and secure it with the
knurled screw.

• Connect the positive output terminal of the high

voltage power supply to the voltage measurement
plate and the negative output terminal to the
earth socket of the screening cylinder.

• Turn the measurement range switch to the “U”

position and select the required range.

• Switch on the electric field meter and the high

voltage power supply.

• Make a connection between the experimenter and

the earth socket of the screening cylinder.

• Carry out the measurement.

• After the experiment, discharge the voltage

measurement plate by connecting it to the
screening cylinder.

3

Fig. 2 Determining the field strength inside a plate capacitor

Fig. 3 Voltage measurement using the instrument as an induction electrometer

Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Germany • www.elwedidactic.com

3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany • www.3bscientific.com

Subject to technical amendments.

© Copyright 2008 3B Scientific GmbH

3B SCIENTIFIC

Mesureur de champ électrique U8533015

Instructions d'utilisation

02/08 ALF

®

PHYSICS

1 Plaque de blindage
2 Cylindre de blindage
3 Borne de masse
4 Interrupteur secteur (non visi-

ble)
5 Sortie de tension
6 Borne de masse sortie de ten-

sion
7 Sélecteur de calibre
8 Régulateur offset
9 Jeu de rondelles d'écartement

en plexiglas
10 Plaque de mesure de tension,

calibre 1x
11 Plaque de mesure de tension,

calibre 10x
12 Plaque de mesure de condensa-

teur, 250 cm²
13 Plaque de condensateur, 250

cm²

1. Consignes de sécurité

Le mesureur de champ électrique satisfait aux disposi­tions de sécurité pour les appareils électriques de
mesure, de commande, de réglage et de laboratoire
d'après la norme DIN EN 61010, 1ère partie, et à la
classe de protection 1. Il est prévu pour être exploité
dans des pièces sèches convenant à des équipements
électriques.

En cas d'utilisation conforme, l'exploitation sûre de
l'appareil est garantie. En revanche, la sécurité n'est
pas garantie si l'appareil n'est pas commandé dans les
règles ou manipulé sans attention.

S'il s'avère qu'une exploitation peu sûre n'est plus
possible (par ex. en présence de dommages appa­rents), mettez l'appareil immédiatement hors service.

Dans les écoles et les établissements de formation,
l'utilisation de l'appareil doit être surveillée par un
personnel formé.

• Avant la première mise en service, assurez-vous

que la valeur imprimée sur le dos du boîtier pour
la tension secteur correspond aux exigences en vi­gueur sur place.

• Avant la mise en service, vérifiez si le boîtier et le

câble secteur présentent des endommagements
et, en cas de dysfonctionnement ou de dommages
apparents, mettez l'appareil hors service et proté­gez-le contre toute remise en service.

• Ne branchez l'appareil qu'à des prises de courant

avec mise à la terre du neutre.

• N'installez la plaque de condensateur et la plaque

de mesure de tension que lorsque l'appareil est
éteint.

1

2. Description

Le mesureur de champ électrique permet la mesure
statique des intensités de champ ou des tensions élec­triques.

1. Principe de la mesure d'intensité de champ électri­que : une plaque de blindage tourne devant une
sonde à quatre secteurs disposés en étoile (plaque
d'influence). Ainsi, un flux électrique exercé sur la
sonde est interrompu en permanence et des charges
d'influence s'écoulant par une résistance à haute
impédance se forment périodiquement sur la sonde.
Les impulsions ainsi générées sont renforcées et re­dressées dans l'appareil. La tension de sortie est pro­portionnelle à la tension d'influence et ainsi à l'inten­sité de champ électrique exercée sur la sonde.

A

B

C

1 mm

Fig. 1 A Plaque de blindage, B Plaque d'influence, C Cylindre
de blindage

Comme instrument d'affichage, on peut se servir d'un
voltmètre conventionnel pour tensions continues
(calibre de mesure 1 V ou 3 V). Une tension affichée de
1 volt correspond à une intensité de champ de 100
V/cm, 300 V/cm ou 1000 V/cm, réglable avec le sélec­teur dans la zone « E ».

2. Principe de mesure du mesureur de champ électri­que servant d'électromètre d'influence : une plaque
de condensateur (plaque de mesure de tension) est
disposée dans un écart défini de la sonde. Elle consti­tue avec la sonde un condensateur dont l'intensité de
champ électrique est une fonction de la tension du
condensateur et de l'écart de la plaque.

Une tension appliquée à la plaque de mesure de ten­sion est affichée dans les positions d'interrupteur
« U ». Si l'on emploie la plaque de mesure de tension
avec un petit écart, une tension affichée de 1 volt
correspond, selon la position de l'interrupteur dans la
zone « U », à une tension de mesure de 10 V, 30 V ou
100 V. En présence d'une plaque de mesure de ten­sion avec un grand écart, le calibre est augmenté du
facteur 10.

L'appareil est entièrement protégé contre les surten­sions, même en cas d'éclatement d'étincelles.

3. Matériel fourni

1 mesureur de champ électrique (appareil de base)
1 plaque de mesure de tension, calibre 1x
1 plaque de mesure de tension, calibre 10x
1 plaque de mesure de condensateur, 250 cm²
1 plaque de condensateur sur tige, 250 cm

2

20 rondelles d'écartement en plexiglas, 1 mm

4. Caractéristiques techniques

Tension d'alimentation : voir au dos de l'appareil
Tension de sortie : max. 10 V
Calibres (une tension de sortie de 1 V correspond à) :

100 V/cm, 300 V/cm,
1000 V/cm
10 V, 30 V, 100 V (avec
plaque de mesure de tens­ ion 1x)
100 V, 300 V, 1000 V (avec
plaque de mesure de tens­ ion 10x)

Résistance inhérente : 10 MΩ
Dimensions : env. 140 x 110 x 70 mm

3

Masse : env. 1 kg
Le mesureur de champ électrique U8533015-115 est

conçu pour une tension secteur de 115 V (±10 %), le
mesureur U8533015-230 pour 230 V (±10 %).

5. Accessoires recommandés

Multimètre analogique AM50 U17450
Accessoires pour mesureur de

champ électrique U8533050
Barre de contact U8497730

Résistance 300 kΩ U51013

6. Manipulation

6.1 Remarques générales

• Dans la mesure du possible, réalisez les expérien-

ces avec une tension inoffensive au contact.

• En cas d'emploi d'alimentations fournissant une

tension dangereuse au contact, utilisez la résis­tance (U51013) pour limiter le courant.

• Pour toutes les mesures, reliez la barre de contact

à la borne de masse du cylindre de blindage et
prenez-la dans la main pour que vous ayez le
même potentiel.

• Avant de procéder à une série de mesures, cali-

brez le point zéro du mesureur de champ électri­que pour chaque calibre.

2

• Après avoir inséré la fiche secteur, patientez quel-

ques minutes, jusqu'à ce que l'appareil ait atteint
la température de service.

• Pour éviter d'endommager le mesureur de champ

électrique, ne touchez pas la rondelle à ailettes en
rotation !

• Maintenez les pièces isolantes de l'appareil et des

plaques de mesure bien propres (ne pas les tou­cher) et, si l'humidité d'air est élevée, séchez-les
éventuellement avec un courant d'air chaud (sè­che-cheveux).

Pendant les mesures de l'intensité de champ, veillez à
ce que la plaque d'influence soit située à un niveau
inférieur à la plaque de blindage. Pour garantir des

mesures précises, cette différence Δd = env. 1 mm
doit être déterminée par l'expérience et prise en
compte à chaque mesure. Calculez l'intensité de
champ E à partir de la tension U et de l'écart des pla­ques d à l'aide de la formule suivante :

U

EΔ+=

dd

6.2 Calibration du point zéro

• Calibrez le point zéro d'abord sur l'instrument

d'affichage (voir les instructions d'utilisation cor­respondantes).

• Branchez l'instrument d'affichage à la sortie de

tension du mesureur de champ électrique.

• Installez la plaque de mesure de tension avec un

petit écart et fixez-la au moyen de la vis moletée.

• Réglez le sélecteur de calibres en position « U »

sur le calibre maximum.

• Reliez la plaque de mesure à la borne de masse

du cylindre de blindage.

• Allumez le mesureur de champ électrique et ré-

glez le point zéro à l'aide du régulateur d'offset.

• Calibrez le point zéro de la même manière pour

les calibres inférieurs.

6.3 Mesure de l'intensité de champ d'un condensa­teur à plaques

La réalisation de cette expérience nécessite une ali­mentation CC fournissant une tension lissée, par ex.

1 alimentation 500 V CC U33000-115
ou
1 alimentation 500 V CC U33000-230

1 Résistance 300 kΩ U51013
1 barre de contact U8497730

• Montez l'expérience comme le montre la fig. 2.

• Branchez l'instrument d'affichage à la sortie de

tension du mesureur de champ électrique.

• Placez la plaque de mesure de condensateur sur

le cylindre de blindage et fixez-la au moyen de la
vis moletée.

• Posez les rondelles d'écartement sur la plaque de

mesure de condensateur et placez la plaque de
condensateur par-dessus.

• Reliez le pôle positif de l'alimentation CC à la

plaque de condensateur et le pôle négatif à la
borne de masse du cylindre de blindage.

• Réglez le sélecteur de calibres en position « E » sur

le calibre souhaité.

• Allumez le mesureur de champ électrique et

l'alimentation.

• Établissez la liaison entre l'expérimentateur et la

borne de masse du cylindre de blindage.

• Effectuez la mesure.

• Comparez l'intensité de champ mesurée à la va-

leur théorique.

• Pour démontrer le rapport entre l'intensité de

champ et l'écart des plaques, effectuez les mesu­res en variant les écarts de plaques à l'aide des
rondelles d'écartement.

• Après l'expérience, déchargez la plaque de

condensateur. Pour cela, reliez la plaque de
condensateur au cylindre de blindage.

6.4 Mesure de tension avec l'électromètre d'in­fluence

Autre(s) équipement(s) requis :
1 alimentation haute tension 5 kV U33010-115

ou
1 alimentation haute tension 5 kV U33010-230

1 résistance 300 kΩ U51013
1 barre de contact U8497730

• Montez l'expérience comme le montre la fig. 3.

• Branchez l'instrument d'affichage à la sortie de

tension du mesureur de champ électrique.

• Selon la tension à mesurer, placez la plaque de

mesure de tension correspondante sur le cylindre
de blindage et fixez-la avec la vis moletée.

• Reliez le pôle positif de l'alimentation à la plaque

de mesure de tension et le pôle négatif à la borne
de masse du cylindre de blindage.

• Réglez le sélecteur de calibres en position « U »

sur le calibre souhaité.

• Allumez le mesureur de champ électrique et

l'alimentation.

• Établissez la liaison entre l'expérimentateur et la

borne de masse du cylindre de blindage.

• Effectuez la mesure.

• Après l'expérience, déchargez la plaque de me-

sure de tension. Pour cela, reliez la plaque de me­sure de tension au cylindre de blindage.

3

Fig. 2 Détermination de l'intensité de champ d'un condensateur à plaques

Fig. 3 Mesure de tension avec l'électromètre d'influence

Elwe Didactic GmbH ▪ Steinfelsstrasse 6 ▪ 08248 Klingenthal ▪ Allemagne ▪ www.elwedidactic.com

3B Scientific GmbH ▪ Rudorffweg 8 ▪ 21031 Hamburg ▪ Allemagne ▪ www.3bscientific.com

Sous réserve de modifications techniques

© Copyright 2008 3B Scientific GmbH

3B SCIENTIFIC

Misuratore di campo elettrico U8533015

Istruzioni per l'uso

02/08 ALF

®

PHYSICS

1 Piastra di schermatura
2 Cilindro di schermatura
3 Presa di terra
4 Interruttore di rete (non

visibile)
5 Uscita di tensione
6 Presa di terra uscita di tensione
7 Selettore range di misura
8 Regolatore di offset
9 Set di dischetti distanziatori in

plexiglas
10 Piastra di misurazione della

tensione, range di misura 1x
11 Piastra di misurazione della

tensione, range di misura 10x
12 Piastra di misurazione

condensatore, 250 cm²
13 Piastra condensatore, 250 cm²

1. Norme di sicurezza

Il misuratore di campo elettrico corrisponde alle
disposizioni di sicurezza per apparecchi elettrici di
misura, di comando, di regolazione e da laboratorio
della norma DIN EN 61010 parte 1 ed è realizzato
conformemente alla classe di protezione I.
L'apparecchio è pensato per l’utilizzo in ambienti
asciutti, adatti per gli strumenti elettrici.

Un utilizzo conforme garantisce il funzionamento
sicuro dell'apparecchio. La sicurezza non è tuttavia
garantita se l'apparecchio non viene utilizzato in
modo appropriato o non viene trattato con cura.

Se si ritiene che non sia più possibile un
funzionamento privo di pericoli, l’apparecchio deve
essere messo immediatamente fuori servizio.

Negli istituti scolastici e nelle strutture per la
formazione l’uso dell’apparecchio deve essere

monitorato in modo responsabile da personale
istruito.

• Prima di utilizzare l'apparecchio per la prima

volta, verificare che il valore riportato sul retro
dell'alloggiamento indicante la tensione di
alimentazione corrisponda ai requisiti locali.

• Prima della messa in funzione controllare che

l'alloggiamento e il cavo di alimentazione non
presentino danni; in caso di anomalie nel
funzionamento o di danni visibili mettere
l’apparecchio fuori servizio e al sicuro da ogni
funzionamento accidentale.

• Collegare l'apparecchio solo a prese con

conduttore di protezione collegato a terra.

• Posizionare la piastra condensatore e la piastra di

misurazione della tensione solo con l’apparecchio
spento.

1

2. Descrizione

Il misuratore di campo elettrico serve per la
misurazione statica dell’intensità di campo elettrico o
di tensioni elettriche.

1. Principio di misurazione dell'intensità di campo
elettrico: davanti a una sonda con quattro settori a
stella (piastra elettrostatica) ruota una piastra di
schermatura della medesima forma. In questo modo
viene costantemente interrotto un flusso elettrico che
agisce sulla sonda e nella sonda stessa si vengono a
instaurare periodicamente cariche elettrostatiche che
si scaricano attraverso una resistenza ad alto valore
ohmico. Gli impulsi di tensione così generati vengono
amplificati nell’apparecchio e raddrizzati. La tensione
di uscita è proporzionale alla tensione elettrostatica e
di conseguenza al campo elettrico che agisce sulla
sonda.

A

B

C

1 mm

Fig. 1 A Piastra di schermatura, B Piastra elettrostatica, C

Cilindro di schermatura

Come strumento di visualizzazione è possibile
utilizzare un voltmetro per tensione continua (range
di misura 1 V o 3 V). Una tensione di visualizzazione di
1 Volt corrisponde a un’intensità di campo magnetico
di 100 V/cm, 300 V/cm o 1000 V/cm, commutabile
sull’interruttore rotante nel campo “E“.

2. Principio di misurazione del misuratore di campo
elettrico come elettrometro a induzione: Una piastra
condensatore (piastra di misurazione della tensione)
viene sistemata a una distanza ben precisa dalla
sonda. Insieme alla sonda forma un condensatore, la
cui intensità di campo elettrico è in funzione della
tensione del condensatore e della distanza della
piastra.

Una tensione applicata alla piastra di misurazione
della tensione viene visualizzata nelle posizioni “U”
dell’interruttore. Se si utilizza una piastra di
misurazione della tensione a distanza ravvicinata, una
tensione di visualizzazione di 1 Volt corrisponde, a
seconda della posizione dell’interruttore nel campo
“U”, a una tensione misurata di 10 V, 30 V o 100 V.

Con piastre di misurazione della tensione a distanza
maggiore il range di misura si amplia del fattore 10.

L’apparecchio è completamente protetto contro le
sovratensioni, anche in caso di scariche.

3. Fornitura

1 apparecchio di base misuratore di campo elettrico
1 piastra di misurazione della tensione, range di

misura 1x
1 piastra di misurazione della tensione, range di

misura 10x
1 piastra di misurazione condensatore, 250 cm
1 piastra condensatore su asta, 250 cm

2

2

20 dischetti distanziatori in plexiglas, 1 mm

4. Dati tecnici

Tensione d'esercizio: ved. retro dell'apparecchio
Tensione di uscita: max 10 V
Range di misura (1 V di tensione di uscita corrisponde

a):
100 V/cm, 300 V/cm,
1000 V/cm
10 V, 30 V, 100 V (con
piastra di misurazione della
tensione 1x)
100 V, 300 V, 1000 V (con
piastra di misurazione della
tensione 10x)

Resistenza d'ingresso: 10 MΩ
Dimensioni: ca. 140 x 110 x 70 mm

3

Peso: ca. 1 kg
Il misuratore di campo elettrico modello U8533510-

115 è concepito per una tensione di rete di 115 V (±10
%), il modello U8533510-230 per 230 V (±10 %).

5. Accessori consigliati

Multimetro analogico AM50 U17450
Accessori per il misuratore di campo elettrico

U8533050
Asta di contatto U8497730

Resistenza 300 kΩ U51013

6. Utilizzo

6.1 Indicazioni generali

• Se possibile, sperimentare con tensione non

pericolosa.

• In caso di utilizzo di alimentatori che forniscono

una tensione pericolosa, utilizzare la resistenza
(U51013) per la limitazione della corrente.

2

• In tutte le misurazioni, collegare l’asta di contatto

alla presa di terra del cilindro di schermatura e
tenerla in mano, in modo che lo sperimentatore si
trovi allo stesso potenziale.

• Prima di ogni serie di misurazioni deve essere

eseguita la calibrazione del punto zero del
misuratore di campo elettrico per ogni range di
misura.

• Prima di inserire la spina di rete attendere

qualche secondo finché l’apparecchio non ha
raggiunto la temperatura di esercizio.

• Per evitare che il misuratore di campo elettrico

subisca danni, non toccare la ruota ad alette
rotante!

• Mantenere pulite le parti isolate dell’apparecchio

e della piastra di misurazione (non toccarle) e in
caso di elevata umidità dell’aria eventualmente
asciugarle con un flusso di aria calda
(asciugacapelli).

Nelle misurazioni dell’intensità di campo fare in
modo che la piastra elettrostatica sia in posizione più
bassa rispetto alla piastra di schermatura. Questa

differenza è di Δd = ca. 1 mm e per ottenere
misurazione precise deve essere determinata in modo
sperimentale e rispettata nelle misurazioni. L’intensità
di campo E si calcola sulla base della tensione U e
della distanza della piastra d secondo la formula

U

EΔ+=

dd

6.2 Calibrazione del punto zero

• Eseguire la calibrazione del punto zero sullo

strumento di visualizzazione (vedere le
corrispondenti istruzioni per l’uso).

• Collegare lo strumento di visualizzazione all’uscita

di tensione del misuratore di campo elettrico.

• Collocare la piastra di misurazione della tensione

alla distanza inferiore e fissarla con la vite a testa
zigrinata.

• Impostare il selettore del range di misura nella

posizione dell’interruttore “U” sul range di misura
più elevato.

• Collegare la piastra di misurazione alla presa di

terra del cilindro di schermatura.

• Accendere il misuratore di campo elettrico e

impostare il punto zero mediante il regolatore di
offset.

• Eseguire la calibrazione del punto zero allo stesso

modo nei range di misura inferiori.

6.3 Misurazione dell’intensità di campo di un
condensatore a piastre

Per l’esecuzione dell’esperimento è necessario un
alimentatore CC che fornisca una tensione livellata,
per es.

1 alimentatore CC 500 V U33000-115

oppure
1 alimentatore CC 500 V U33000-230

1 resistenza 300 kΩ U51013
1 asta di contatto U8497730

• Realizzare una struttura sperimentale come da

fig. 2.

• Collegare lo strumento di visualizzazione all’uscita

di tensione del misuratore di campo elettrico.

• Posizionare la piastra di misurazione

condensatore sul cilindro di schermatura e fissarla
con la vite a testa zigrinata.

• Porre i dischetti distanziatori sulla piastra di

misurazione condensatore e posizionare su di essi
la piastra condensatore.

• Collegare il polo positivo dell’alimentatore CC alla

piastra condensatore e il polo negativo alla presa
di terra del cilindro di schermatura.

• Impostare il selettore del range di misura nella

posizione dell’interruttore “E” sul range di misura
desiderato.

• Accendere il misuratore di campo elettrico e

l’alimentatore.

• Realizzare il collegamento tra lo sperimentatore e

la presa di terra del cilindro di schermatura.

• Eseguire la misurazione.

• Confrontare l’intensità di campo misurata con il

valore teorico.

• Per dimostrare la dipendenza dell’intensità di

campo dalla distanza della piastra, realizzare
diverse distanze della piastra per mezzo dei
dischetti distanziatori ed eseguire le misurazioni.

• Al termine dell’esperimento scaricare la piastra

condensatore. A tale scopo, collegare la piastra
condensatore al cilindro di schermatura.

6.4 Misurazione della tensione con l’elettrometro
a induzione

Dotazione supplementare necessaria:
1 alimentatore ad alta tensione 5 kV U33010-115

oppure
1 alimentatore ad alta tensione 5 kV U33010-230

1 resistenza 300 kΩ U51013
1 asta di contatto U8497730

• Realizzare una struttura sperimentale come da

fig. 3.

• Collegare lo strumento di visualizzazione all’uscita

di tensione del misuratore di campo elettrico.

• In base al valore della tensione da misurare,

posizionare una piastra di misurazione della
tensione adeguata sul cilindro di schermatura e
fissarla con la vite a testa zigrinata.

3

•

Collegare il polo positivo dell’alimentatore alla
piastra di misurazione della tensione e il polo
negativo alla presa di terra del cilindro di
schermatura.

• Impostare il selettore del range di misura nella

posizione dell’interruttore “U” sul range di misura
desiderato.

• Accendere il misuratore di campo elettrico e

l’alimentatore.

• Realizzare il collegamento tra lo sperimentatore e

la presa di terra del cilindro di schermatura.

• Eseguire la misurazione.

• Al termine dell’esperimento scaricare la piastra di

misurazione della tensione. A tale scopo,
collegare la piastra di misurazione della tensione
al cilindro di schermatura.

Fig. 2 Determinazione dell’intensità di campo di un condensatore a piastre

Fig. 3 Misurazione della tensione con l’elettrometro a induzione

Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Germania • www.elwedidactic.com

3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Amburgo • Germania • www.3bscientific.com

Con riserva di modifiche tecniche

© Copyright 2008 3B Scientific GmbH

3B SCIENTIFIC® PHYSICS

Medidor de Campo eléctrico U8533015

Instrucciones de uso

02/08 ALF

1 Placa de apantallamiento
2 Cilindro de apantallamiento
3 Casquillo de masa
4 Interruptor de red (no visible)
5 Salida de tensión
6 Casquillo de masa, salida de

tensión
7 Selector de alcance de medida
8 Ajuste de Offset
9 Juego de discos distanciadores

de plexiglas
10 Placa de medida de tensión,

Alcance de medida 1x
11 Placa de medida de tensión,

Alcance de medida 10x
12 Placa de medida de

condensador, 250 cm²
13 Placa de condensador, 250 cm²

1. Advertencias de seguridad

El medidor de campo eléctrico satisface las
determinaciones de seguridad para aparatos de
medida, de control y regulación y de laboratorio de
acuerdo con la normativa DIN EN 61010 Parte 1 y está
diseñado según la clase protección I. El aparato ha
sido diseñado para el trabajo en recintos secos
apropiados para componentes eléctricas.

Si se aplica del aparato según su finalidad específica
se garantiza el trabajo seguro. Por otro lado, la
seguridad no se garantiza cuando el aparato se
maneja o utiliza en forma no apropiada.

Cuando es de suponer que un trabajo sin peligros no
es posible, el aparato se debe poner inmediatamente
fuera de servicio.

En escuelas e instalaciones educativas, el
funcionamiento del aparato debe ser supervisado por
personal responsable y especializado.

• Antes de la primera puesta en funcionamiento se

debe comprobar si el valor de la tensión de red
indicado al dorso de la carcasa del aparato
corresponde a la tensión de red existente en el
lugar de trabajo.

• Antes de la puesta en funcionamiento se revisa la

carcasa y el cable de conexión a la red a fin de
detectar daños posibles y en caso de averías
funcionales o daños visibles, se pone al aparato
fuera de servicio y se asegura contra posibles
funcionamientos involuntarios.

• El aparato se conecta sólo en enchufes dotados de

un conductor de protección puesto a tierra.

• La placa de condensador y la de medida de

tensión se colocan sólo con el aparato apagado.

1

2. Descripción

El medidor de campo eléctrico sirve para la medición
estática de intensidades de campo eléctrico o de
tensiones eléctricas.

1er. Principio de medida para la medición de la
intensidad de campo eléctrico: Enfrente de una sonda
con cuatro sectores ordenados en forma de aspas o
estrella (placa de influencia) gira una placa de
apantallamiento de la misma forma. En esta forma se
interrumpe constantemente el flujo eléctrico que
actúa sobre la sonda y sobre la mis ma se producen
cargas de influencia periódicas, que se conducen a
tierra por medio de una resistencia de altos ohmios.
Los impulsos de tensión generados se amplifican y
rectifican en el aparato. La tensión de salida es la
tensión de influencia y por lo tanto proporcional a la
intensidad de campo eléctrico que actúa sobre la
sonda.

A

B

C

1 mm

Fig. 1 A: Placa de apantallamiento, B: Placa de influencia, C:

Cilindro de apantallamiento

Como instrumento de indicación se puede usar
cualquier voltímetro de tensión continua (Alcance de
medida 1 V o 3 V). 1 Voltio de tensión indicada
corresponde a una intensidad de campo eléctrico de
100 V/cm, 300 V/cm o 1000 V/cm, conmutables con el
conmutador giratorio en la posición “E“.

2o. Principio de medida del medidor de campo
eléctrico como electrómetro de influencia: Una placa
de condensador (placa de medida de tensión) se
coloca a una distancia bien definida en- frente de la
sonda. Las dos conforman así un condensador, cuya
intensidad de campo eléctrico es una función de la
tensión del condensador y de la distancia entre las
placas.

Una tensión aplicada en la placa de medida de
tensión se indica con el conmutador en la posición
“U“. Si se aplica la placa de medida de tensión con
distancia pequeña, 1 Voltio de la tensión indicada, en
el alcance “U“, corresponde a una tensión de medida
de 10 V, 30 V o 100 V . Con la placa de medida de

tensión con distancia grande, el alcance de medida se
amplifica en el factor 10.

El aparato esta completamente protegido contra
sobretensión y descargas eléctricas.

3. Volumen de entrega

1 Medidor de campo eléctrico - Aparato básico
1 Placa de medida de tensión, Alcance de medida 1x
1 Placa de medida de tensión, Alcance de medida 10x
1 Placa de medida - Condensador, 250 cm
1 Placa de condensador, con mango, 250 cm

2

2

20 Discos distanciadores, de plexiglas, 1 mm

4. Technische Daten

Tensión de trabajo: ver el dorso del aparato
Tensión de salida: max. 10 V
Alcances de medida (1 V de tensión de salida

corresponde a):
100 V/cm, 300 V/cm, 1000 V/cm

10 V, 30 V, 100 V (con placa de

medida de tensión 1x)
100 V, 300 V, 1000 V (con placa

de medida de tensión 10x)

Resistencia de entrada:10 MΩ
Dimensiones: aprox. 140 x 110 x 70 mm

3

Masa: aprox. 1 kg
El medidor de campo eléctrico U8533015-115 ha sido

diseñado para una tensión de red 115 V (±10 %),
U8533015-230 para 230 V (±10 %).

5. Accesorios recomendados

Multímetro analógico AM50 U17450
Accesorios para el medidor de campo eléctrico

U8533050
Barra de contacto U8497730

Resistencia 300 kΩ U51013

6. Manejo

6.1 Advertencias generales

• En lo posible experimentar siempre con tensión

no peligrosa el contacto directo.

• Al usar fuentes de alimentación que entreguen

una tensión peligrosa al contacto directo, utilice
la resistencia (U51013) para hacer una limitación
de la corriente.

• En todas las mediciones conecte la barra de

contacto con el casquillo de masa del cilindro de
apantallamiento y tómela en la mano para que el
experimentador se encuentre al mismo potencial.

• Antes de cada serie de mediciones se debe

2

• realizar una calibración del punto cero del

medidor de campo eléctrico para cada alcance de

• Se conecta el instrumento de indicación en la

medida.

• Después de insertar el enchufe de la red, se

• La placa de condensador se coloca sobre el

esperan unos minutos para que al aparato logre
llegar a la temperatura de trabajo.

• ¡Para evitar un daño del medidor de campo

• Discos distanciadores se colocan sobre la placa de

eléctrico nunca toque las aspas del disco rotante!

• Mantenga limpias las partes aisladas en el aparato

y en las placas de medida (no se toquen) y en caso

• El polo (+) de la fuente de tensión CC se conecta

de humedad ambiental muy alta se secan con un
secador de cabellos.

En mediciones de intensidades de campo eléctrico es
necesario tener en cuenta de que la placa de

• Con conmutador de alcances de medida en la

influencia se encuentra más profunda que la placa de
apantallamiento. Esta diferencia se encuentra en Δd =

aprox. 1 mm y debe ser determinada experimental­mente y además tenida en cuenta en las mediciones.

• Se conectan el medidor de campo eléctrico y la

La intensidad de campo eléctrico E se calcula a partir
de la tensión U y la distancia entre las placas d según

• Se realiza la conexión entre el experimentador y

la fórmula

U

EΔ+=

dd

• Se realiza la medición.

• Se compara la intensidad de campo medida con

6.2 Calibración del punto cero

• Se realiza primero la calibración del punto cero

• Para comprobar la dependencia de la intensidad

del instrumento de indicación (ver las correspon­dientes instrucciones de uso).

• Se conecta el instrumento de indicación en la

salida de tensión del medidor de campo eléctrico.

• Se coloca la placa de medida de tensión con

• Después del experimento se descarga la placa del

distancia pequeña y se fija con el tornillo mole­teado.

• El conmutador de alcances de medida se lleva la

posición “U" y se ajusta en el máximo alcance de

6.4 Medición de tensión con el electrómetro de

medida.

• Se conecta la placa de medida con el casqui- llo

de masa del cilindro de apantallamiento.

• Se conecta el medidor de campo eléctrico y con el

regulador de offset se ajusta el punto cero.

• En la misma forma se realiza la calibración del

punto cero en los alcances de medida menores.

6.3 Medición de la intensidad de campo de un

Se requiere adicionalmente:
1 Fuente de alta tensión 5 kV U33010-115

o
1 Fuente de alta tensión 5 kV U33010-230

1 Resistencia 300 kΩ U51013
1 Barra de contacto U8497730

• Se realiza en montaje de experimentación de

condensador de placas

Para la realización del experimento se requiere una

• Se conecta el instrumento de indicación en la

fuente de tensión de CC que entregue una tensión
alisada p. ej.:.

• Dependiendo de la altura de la tensión a medir se

1 Fuente de tensión CC, 500 V U33000-115
o
1 Fuente de tensión CC, 500 V U33000-230

1 Resistencia 300 kΩ U51013

• El polo (+) de la fuente de alimentación se

1 Barra de contacto U8497730

• Se realiza en montaje de experimentación de

• El conmutador de alcances de medida en la

acuerdo con la Fig. 2.

salida de tensión del medidor de campo eléctrico.

cilindro de apantallamiento y se fija con el
tornillo moleteado.

medida del condensador y sobre ella la placa de
condensador.

con la placa de condensador y el polo (-) con el
casquillo de masa del cilindro de
apantallamiento.

posición “E“ se ajusta en el alcance de medida
deseado.

fuente de alimentación.

el casquillo de masa del cilindro de
apantallamiento.

el valor teórico.

del campo con la distancia entre las placas, se
fijan diferentes distancias entre placas por medio
de los discos distanciadores y se realiza
nuevamente la medición.

condensador. Para ello, se pone en contacto con
el cilindro de apantallamiento.

influencia

acuerdo con la Fig. 3

salida de tensión del medidor de campo eléctrico.

coloca la correspondiente placa de medida de
tensión sobre el cilindro de apantallamiento y se
fija con el tornillo moleteado.

conecta con la placa de medida de tensión y el
polo (-) con el casquillo de masa del cilindro de
apantallamiento.

3

posición “U“ se ajusta en el alcance de medida
deseado.

• Se conectan el medidor de campo eléctrico y la

fuente de alimentación.

• Se realiza la conexión entre el experimentador y

el casquillo de masa del cilindro de
apantallamiento.

Fig. 2 Determiniación de la intensidad de campo en un condensador de placas.

• Se realiza la medición.

• Después del experimento se descarga la placa de

medida de tensión. Para ello se pone en contacto
con el cilindro de apantallamiento.

Fig. 3 Medición de tensión con el electrómetro de influencia

Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Alemania • www.elwedidactic.com

3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburgo • Alemania • www.3bscientific.com

Se reserva el derecho a modificaciones técnicas

© Copyright 2008 3B Scientific GmbH

3B SCIENTIFIC

Medidor de Campo E U8533015

Instrução de operação

02/08 ALF

®

PHYSICS

1 Placa de blindagem
2 Cilindro de blindagem
3 Ligação à massa
4 Chave de rede (não visivel)
5 Saida de tensão
6 Ligação à massa saída de tensão
7 Chave seletora de faixa de

medição
8 Regulador Offset
9 Jogo de arruelas distanciadoras

de vidro acrílico
10 Placa medidora de tensão,

faixa de medição 1x
11 Placa medidora de tensão,

faixa de medição 10x
12 Placa condensadora de

medição, 250 cm²
13 Placa condensadora, 250 cm²

1. Notas de segurança

O Medidor de Campo E corresponde às diretrizes de
seguranca para aparelhos elétricos de medição,
reguladores, comando e de laboratórios conf. DIN EN
61010 parte 1 e é montado conf. Classe de proteção I.
É previsto para operar em ambientes secos,
adequados a meios operacionais elétricos.

Usando-se o aparelho de acordo com as prescrições
garante-se o uso seguro. A segurança porém fica
comprometida se o aparelho for operado
inadequadamente e tratado com desleixo.

Supondo-se que o aparelho não mais possa mais ser
operado sem risco, então deve ser desativado
imediatamente.

Nas escolas e centros de treinamento a operação do
aparelho deve ser supervisionada responsavelmente
por pessoal qualificado.

• Antes da operação inicial verificar se o valor para

tensão de rede para ligação impresso no lado
traseiro da carcaça corresponde às exigências
locais.

• Antes da operação inicial examinar a carcaça e o

cabo de ligação para a rede quanto a
danificações, e mediante irregularidades
funcionais e danos visiveis desativar o aparelho
evitando o uso indevido.

• Ligar o aparelho somente em tomadas com cabo

de segurança aterrado.

• Instalar a placa condensadora e a placa medidora

de tensão somente com o aparelho desligado.

1

2. Descrição

O Medidor de Campo E serve para a medição estática
de forças eléricas de campo ou tensões elétricas.

1. O princípio de medição da força de campo elétrica:
com uma sonda com quatro setores dispostos em
forma de estrela (placa de indução) gira uma placa de
proteção moldada do mesmo modo. Deste modo
interrompe-se constantemente um fluxo elétrico
atuante sobre a sonda e nela surgem periodicamente
cargas de indução, que fluem para fora através de
uma resistência de alto valor ohmico. Os impulsos de
tensão assim gerados são ampliados pelo aparelho e
retificados. A tensão de saída é proporcional a tensão
de indução e assim proporcional a intensidade de
campo elétrica atuante sobre a sonda.

A

B

C

1 mm

Fig. 1 A Placa de proteção, B Placa de indução eletrostática,

C Cilindro de proteção

Como instrumento indicador pode ser empregado um
habitual medidor de tensão contínua (faixa de
medição 1 V ou 3 V). 1 Volt de tensão indicada
corresponde a intensidade de campo de 100 V/cm,
300 V/cm ou 1000 V/cm, comutável na chave giratória
na faixa „E“.

2. Princípio de medição do Medidor de Campo E
eletrômetro de indução: Uma placa condensadora
(placa medidora de tensão) é colocada numa distância
exatamente definida da sonda. Ela forma junto com a
sonda um condensador, cuja intensidade de campo
elétrica é uma função da tensão do condensador e da
distãncia da placa.

Uma tensão instalada na placa medidora de tensão é
indicada na posição da chave „U". Empregando-se a
placa medidora de tensão a uma pequena distância,
então 1 Volt de tensão indicada corresponde de
acordo com a posição da chave na faixa „U“ a uma
tensão medida de 10 V, 30 V ou 100 V. Para a placa
medidora de tensão a grande distância, amplia-se a
faixa de medição pelo fator 10.

O aparelho é plenamente protegido contra sobre­tensão, mesmo para descarga de centelhas.

3. Material fornecido

1 Aparelho básico Medidor de Campo E
1 Placa medidora de tensão
1 Placa medidora de tensão, faixa de medição 1x
1 Placa medidora de tensão, faixa de medição 10x
1 Placa medidora de condensador, 250 cm
1 Placa medidora de condensador, com pegador, 250

2

cm

2

20 Arruelas distanciadoras de vidro acrílico,1 mm

4. Dados técnicos

Tensão de operação: veja verso do aparelho
Tensao de saída: max. 10 V
Faixas de medição (1 V tensão de saída corresponde):

100 V/cm, 300 V/cm,
1000 V/cm
10 V, 30 V, 100 V (com
placa medidora de tensão
1x)
100 V, 300 V, 1000 V (com
placa medidora de tensão
10x)

Resistência de entrada: 10 MΩ
Dimensões: aprox. 140 x 110 x 70 mm

3

Massa: aprox. 1 kg
O Medidor de Campo E U8533015-115 é projetado

para uma tensão de rede de 115 V (±10 %), U8533015­230 para 230 V (±10 %).

5. Acessórios recomendados

Multímetro analógico AM50 U17450
Assessórios para o Medidor de Campo E U8533050
Bastão de contato U8497730

Resistência 300 kΩ U51013

6. Operação

6.1 Informações gerais

• Sempre que possivel fazer experiências com

tensão não perigosa ao contato.

• Mediante emprego de fontes de rede, que

forneçam uma tensão perigosa ao contato,
empregar a resistência (U51013) para limitação da
corrente.

• Para todas as medições conectar o bastão com a

ligação à massa no cilindro protetor e segurá-lo
na mão para que o experimentador esteja no
mesmo potencial.

• Antes de cada série de medições deve ser feita

uma calibração do ponto zero do Medidor de
Campo E para cada faixa de medição.

2

• Após conectar o plug da rede na tomada, esperar

alguns minutos até que o aparelho tenha atingido
a temperatura de funcionamento.

• Para evitar de danificar o Medidor de Intensidade

de Campo E, não tocar na hélice girando!

• Manter limpas as peças isolantes no aparelho e

nas placas de medição (não tocar) e mediante alta
umidade do ar eventualmente secar com uma
corrente de ar quente (pistola de ar quente ou
secador de cabelo).

Para medições de intensidade de campo, atenção para
que a placa de indução esteja um pouco abaixo da

placa protetora. Esta diferença fica em Δd = aprox. 1
mm e para medições exatas deve ser determinada por
meio de experiências e observada nas medições. A
intensidade de campo E calcula-se com a tensão U e a
distância da placa d pela fórmula

U

EΔ+=

dd

6.2 Calibração do ponto zero

• Fazer a Calibração do ponto zero inicialmente no

instrumento de indicação (veja instrução de
operação correspondente).

• Conectar o instrumento de indicação na saída de

tensão do Medidor de Intensidade de Campo E.

• Colocar a placa medidora de tensão a uma

pequena distância e fixar com o parafuso de
cabeça estriada.

• Colocar a Chave seletora de faixa de medição na

posição de seleção „U" na maior faixa de
medição.

• Conectar a placa de medição com a ligação à

massa no cilindro de proteção.

• Ligar o Medidor de Campo E e por meio do

regulador de Offset ajustar o ponto zero.

• Executar a Calibração do ponto zero do mesmo

modo nas faixas de medição pequenas.

6.3 Medição da intensidade de campo de um
condensador de placas

Para realização da experiência é necessário uma fonte
DC, que forneça uma tensão filtrada por exemplo.

1 Fonte DC 500 V U33000-115
ou
1 Fonte DC 500 V U33000-230

1 Resistência 300 kΩ U51013
1 Bastão de contato U8497730

• Elaborar montagem para experiência conf. Fig. 2.

• Conectar instrumento indicador na saída de

tensão do Medidor de Intensidade de Campo E.

• Colocar a placa de medição de condensador no

cilindro protetor e fixar com o parafuso de cabeca
estriada .

• Colocar discos distanciadores na placa de

medição.

• Colocar arruelas distanciadoras sobre a placa

medidora de condensadores e em cima a placa
condensadora.

• Conectar o pólo positivo da fonte DC com a placa

de condensador e o polo negativo com a ligação à
massa no cilindro de proteção.

• Colocar a chave seletora de faixa de medição na

posição de chave „E" na faixa de medição
desejada.

• Ligar o Medidor de Campo E e a fonte.

• Estabelecer ligação entre experimentador e a

ligação à massa no cilindro de proteção.

• Realizar medição.

• Comparar a intensidade de campo medida com o

valor teórico.

• Para comprovação da dependência da

intensidade de campo da distância das placas
com ajuda das arruelas distanciadoras,
estabelecer várias distâncias para as placas e
realizar medições.

• Após a experiência descarregar a placa

condensadora. Para tanto conectar a placa de
condensador com o cilindro de protetor .

6.4 Medição de tensão com o eletrômetro de
indução

Necessidades suplementares:
1 Fonte de alta tensão 5 kV U33010-115

ou
1 Fonte de alta tensão 5 kV U33010-230

1 Resistência 300 kΩ U51013
1 Bastão de contato U8497730

• Elaborar montagem de experiência conf. Fig. 3.

• Conectar instrumento indicador na saída de

tensão do Medidor de Intensidade de Campo E.

• De acordo com a tensão a ser medida colocar a

placa medidora de tensão correspondente no
cilindro protetor e fixar com o parafuso de cabeça
estriada.

• Conectar o pólo positivo da fonte com a placa

medidora de tensão e o pólo negativo com a
ligação à massa no cilindro protetor.

• Posicionar a chave seletora de faixa de medição

na posição „U" na faixa de medição desejada.

• Ligar o Medidor de Campo E e a fonte.

• Conectar o experimentador com a ligação à massa

no cilindro protetor.

• Executar medição.

• Após a experiência descarregar a placa medidora

de tensão. Para tanto, conectar a placa medidora
de tensão com o cilindro protetor.

3

Fig. 2 Determinação da intensidade de campo de um condensador de placas.

Fig. 3 Medição de tensão com um eletrômetro de indução

Elwe Didactic GmbH • Steinfelsstr. 6 • 08248 Klingenthal • Alemanha • www.elwedidactic.com

3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburgo • Alemanha • www.3bscientific.com

Reservados os direitos de modificações técnicas

© Copyright 2008 3B Scientific GmbH