Elektrofor gép

Elektrofor gép , Wimshurst generátor ( eng.  Wimshurst , a régi irodalomban a "Wimshurst" [1] írásmód található ) egy elektrosztatikus generátor , azaz egy nagyfeszültségű elektromos gép, amelyet 1880 és 1883 között fejlesztett ki a brit feltaláló James Wimshurst (1832-1903). Az elektrosztatikus indukció jelenségét használja fel, miközben a gép pólusain elektromos töltések halmozódnak fel ( Leyden tégelyek ), a levezetőkön a potenciálkülönbség eléri a több százezer voltot . Mechanikai energia segítségével működik.

A Willard és Abraham által 1911-ben épített 20 lemezes gép 1200-1400 min −1 forgási sebesség mellett akár 320 ezer V feszültséget és 60 cm hosszú szikrát adott [1] .

Munka leírása

A gép két vagy több szigetelőanyagból készült koaxiális tárcsából (A és B) áll, amelyekre vezető szektorokat alkalmaznak (lásd az ábrát). A tárcsákat egyenlő szögsebességgel ellentétes forgásba hozzák. Tegyük fel, hogy az A1 szektor kezdetben egy kis többlet pozitív töltést hordoz, és a B1 szektor negatív. Ahogy A1 balra, B1 pedig jobbra mozog, potenciáljuk megemelkedik az elektrosztatikus vonzásuk ellen végzett munka miatt.

Amikor A1 eléri a B lemez B2 szektorával szemközti helyzetet, amely abban a pillanatban érintkezik az Y ecsettel, nagy pozitív potenciálon lesz, és így töltésleválást okoz az Y-t és Y1-et összekötő vezetőben, negatív töltést továbbítva a B2 és pozitív töltés a távoli szektorba, amelyet ebben a pillanatban az Y1 kefe érint.

Továbbhaladva az A1 érinti a Z kefét, és részben kisül egy külső áramkörbe (például egy Leyden-edény lehet terhelés). A tárcsák ezt követő forgatásakor A1 megérinti az X kefét, amelyet egy vezető köt össze az X1 kefével, és ismét töltést kap, ezúttal negatív, amelyet a negatív töltésű B2 szektor (amely ebben a pillanatban a kefével szemben található) taszít. szektor az A lemezen, amely érintkezik az X1 ecsettel). Így a pozitív töltést jobbról balra az A korong felső része, a negatív töltést pedig az alsó része balról jobbra. A B meghajtó pontosan ugyanúgy működik.

Történelem

Az elektroforos gépet 1865-ben August Toepler német kísérleti fizikus fejlesztette ki [2] . 1865-ben egy másik német fizikus, Wilhelm Holtz (Goltz) feltalálta autóját [1] . A Goltz gép a Toepler géphez képest nagy potenciálkülönbség elérését tette lehetővé, és egyenáramforrásként használható. Ugyanakkor egyszerűbb felépítésű volt [3] . 1880 és 1883 Wimshurst angol feltaláló . A bemutatókhoz jelenleg használt elektroforos gépek a Wimshurst gép módosításai.

M. N. Teplov mérnök épített egy módosított elektroforos gépet is. Az elméletet és a tervet az „Az elektroforos gépek elmélete és új tervezése, M. N. Teplov mérnök ezredes” című könyvében publikálták. 1875-ben

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 Elektrosztatikus gépek  // E - Elektrofon. - M .  : Szovjet enciklopédia , 1933, 1935. - Stb. 735-736. - ( Nagy Szovjet Enciklopédia  : [66 kötetben]  / főszerkesztő O. Yu. Schmidt  ; 1926-1947, 63. v.).
2. ↑ Dörfel, 2020 .
3. ↑ Goltz elektroforikus gép [1]

Irodalom

• Dörfel G., Weihreter E. Az ötven százalékos gépek – A befolyásoló gépek rövid története és hatékonyságuk elemi elmélete: kísérlet  // Annalen der Physik  . - 2020. - P. 2000465. - doi : 10.1002/andp.202000465 .

Szótárak és enciklopédiák	Nagy Szovjet (1 kiadás) Nagy Szovjet (1 kiadás) Brockhaus és Efron