Elektroformaskinen fungerer som en kontinuerlig kilde til elektrisk energi. Denne enheten brukes ofte som en hjelpeenhet for å demonstrere ulike elektriske fenomener og effekter. Men hva er designet og funksjonene?
Litt av oppfinnelsens historie
Elektroformaskinen ble utviklet tilbake i 1865 av August Tepler, en tysk fysiker. Merkelig nok, ganske uavhengig, oppfant en annen eksperimentell vitenskapsmann, Wilhelm Goltz, en lignende design, men enda mer perfekt, siden apparatet hans gjorde det mulig å oppnå store potensielle forskjeller og kunne tjene som en kilde til likestrøm. I tillegg var Goltsev-maskinen mye enklere i design. På slutten av det nittende århundre forbedret den engelske eksperimentatoren innen elektrisitet og mekanikk, James Wimshurst, enheten. Og den dag i dag er det hans versjon (om enn litt mer moderne) som brukes til å demonstrere elektrodynamiske eksperimenter på grunn av evnen til å skape en enorm forskjellpotensialer mellom samlere. Elektroformaskinen ble forbedret allerede på førtitallet av det tjuende århundre av en vitenskapsmann ved navn Ioffe, som utviklet en ny type elektrostatiske generatorer for å drive røntgenmaskinen. Selv om Wimshurst-maskinen for øyeblikket ikke brukes til den direkte oppgaven med å generere elektrisk energi, er den en historisk utstilling som illustrerer historien til utviklingen av ingeniørvitenskap og vitenskapelig og teknologisk fremgang.
Design av elektroformaskin
Dette apparatet består av to disker som roterer mot hverandre. Arbeidet til elektroformaskinen ligger nettopp i implementeringen av en slik dobbel gjensidig rotasjon. På diskene er det ledende segmenter isolert fra hverandre. Ved hjelp av overflatene på sidene på begge diskene dannes kondensatorer. Det er derfor elektroformaskinen noen ganger kalles en kondensatormaskin. Det er nøytralisatorer på skivene, som avleder ladninger fra de motsatte elementene på skivene til bakken ved hjelp av børster. Samlere er til venstre og høyre. Det er på dem de genererte signalene tatt av kammene fra de bakre og fremre skivene kommer.
Hva er Leidens bredder?
I mange tilfeller akkumuleres ladninger på kondensatorer. De kalles Leiden-banker. Etter det er det mulig å reprodusere mye sterkere utslipp og gnister. De indre platene til hver kondensator er koblet til lederne separat. Børster som berørersektorer av skivene er kombinert med den indre foringen av Leiden-krukkene. Hele strukturen er for tiden montert på plaststativer. Sammen med Leyden-krukkene er deler av maskinen festet på et trestativ. Gitt klarheten i designet, kan en elektroformaskin med egne hender lages ganske enkelt. Selv en person som ikke har en spesiell teknisk utdannelse kan montere den og betjene den for sin egen fornøyelse.
Hva er grunnlaget for elektroformaskinen?
Bruk den gjensidige innsatsen til begge platene - dette er hovedprinsippet i denne enheten. Effekten av en potensiell forskjell, og deretter utladninger og gnister, oppnås ved riktig arrangement av sektorene. Selvfølgelig er det utviklinger som bruker tomme disker, men de gir ikke en lignende effektivitet. Slike design brukes ofte i små utdanningsinstitusjoner. Avstanden mellom diskene til en slik enhet som en elektroformaskin spiller en avgjørende rolle og har en betydelig innvirkning på å oppnå den nødvendige spenningen på kondensatorene.
Hva er prinsippet for maskinen?
Elektroformaskinen har gjennomgått mange endringer siden oppfinnelsen (og dette er begynnelsen av det attende århundre). Men hovedideen består. Grunnlaget for utformingen av maskinen er skiver med limte plater (metallstrimler). Ved å påføre en viss mekanisk kraft ved hjelp av en beltedrift, kan de roteres i forskjellige retninger, motsatt av hverandre. På omslaget til den enedisken blir positivt ladet. Det vil tiltrekke seg en annen ladning (negativ) til seg selv. Positiven vil gå gjennom lederen med børster (nøytralisator), som berører den motsatte foringen. Ved å snu diskene får vi kostnader som ligner de originale. Men de vil allerede påvirke andre foringer. Gitt at skivene roterer i motsatte retninger, strømmer ladningene til kollektorene. I et slikt demonstrasjonsapparat som en elektroformaskin er operasjonsprinsippet basert nettopp på dette øyeblikket. På børstene til begge diskene, som ikke berører overflaten og er plassert i kantene, blir ladningene på et tidspunkt så store at det oppstår et sammenbrudd i luftrommet og en elektrisk gnist sklir. Det er derfor ekstra kondensatorer med forskjellig kapasitet kan festes til kollektorene, noe som vil gi en større skjønnhet til effekten av utladningen.
