Elektroformaskinen fungerar som en kontinuerlig källa till elektrisk energi. Denna enhet används ofta som en hjälpanordning för att demonstrera olika elektriska fenomen och effekter. Men vad är dess design och funktioner?
Lite av uppfinningens historia
Elektroformaskinen utvecklades redan 1865 av August Tepler, en tysk fysiker. Märkligt nog, ganska oberoende, uppfann en annan experimentell forskare, Wilhelm Goltz, en liknande design, men ännu mer perfekt, eftersom hans apparat gjorde det möjligt att få stora potentialskillnader och kunde fungera som en källa för likström. Dessutom var Goltsev-maskinen mycket enklare i design. I slutet av artonhundratalet förbättrade den engelska experimenteraren inom området elektricitet och mekanik, James Wimshurst, enheten. Och än i dag är det hans version (om än lite modernare) som används för att demonstrera elektrodynamiska experiment på grund av förmågan att skapa en enorm skillnadpotentialer mellan samlare. Elektroformaskinen förbättrades redan på fyrtiotalet av 1900-talet av en vetenskapsman vid namn Ioffe, som utvecklade en ny typ av elektrostatiska generatorer för att driva röntgenmaskinen. Även om Wimshurst-maskinen för närvarande inte används för den direkta uppgiften att generera elektrisk energi, är det en historisk utställning som illustrerar historien om utvecklingen av ingenjörskonst och vetenskapliga och tekniska framsteg.
Design av elektroformaskin
Denna apparat består av två skivor som roterar mot varandra. Elektroformaskinens arbete ligger just i genomförandet av en sådan dubbel ömsesidig rotation. På skivorna finns ledande segment isolerade från varandra. Med hjälp av ytorna på sidorna på båda skivorna bildas kondensatorer. Det är därför som elektroformaskinen ibland kallas en kondensatormaskin. Det finns neutralisatorer på skivorna, som avleder laddningar från skivornas motsatta delar till marken med hjälp av borstar. Samlare finns till vänster och höger. Det är på dem som de genererade signalerna som tas av kammarna från de bakre och främre skivorna anländer.
Vilka är Leidens stränder?
I många fall ackumuleras laddningar på kondensatorer. De kallas Leiden-banker. Efter det är det möjligt att reproducera mycket starkare urladdningar och gnistor. De inre plattorna i varje kondensator är anslutna till ledarna separat. Borstar som berörskivornas sektorer kombineras med insidan av Leiden-burkarna. Hela strukturen är för närvarande monterad på plastställ. Tillsammans med Leyden-burkarna fixeras delar av maskinen på ett trästativ. Med tanke på designens tydlighet kan en elektroformaskin med egna händer göras helt enkelt. Även en person som inte har en speciell teknisk utbildning kan montera den och använda den för sitt eget nöje.
Vad är grunden för elektroformaskinen?
Användning av båda skivornas ömsesidiga ansträngning - detta är huvudprincipen i den här enheten. Effekten av en potentialskillnad, och sedan urladdningar och gnistor, uppnås genom korrekt arrangemang av sektorerna. Naturligtvis finns det utvecklingar som använder tomma diskar, men de ger inte en liknande effektivitet. Sådana mönster används ofta i små utbildningsinstitutioner. Avståndet mellan skivorna i en sådan anordning som en elektroformaskin spelar en avgörande roll och har en betydande inverkan på att uppnå den erforderliga spänningen på kondensatorerna.
Vad är maskinens princip?
Elektroformaskinen har genomgått många förändringar sedan den uppfanns (och detta är början av 1700-talet). Men huvudtanken kvarstår. Grunden för maskinens design är skivor med limmade plattor (metallremsor). Genom att applicera en viss mekanisk kraft med hjälp av en remdrift kan de roteras i olika riktningar, motsatta varandra. På omslaget till enskivan blir positivt laddad. Det kommer att locka en annan laddning (negativ) till sig själv. Positiven kommer att gå genom ledaren med borstar (neutraliserare), som berör det motsatta fodret. När vi vänder på skivorna får vi laddningar som liknar de ursprungliga. Men de kommer redan att påverka andra foder. Med tanke på att skivorna roterar i motsatta riktningar flyter laddningarna till kollektorerna. I en sådan demonstrationsapparat som en elektroformaskin är driftprincipen baserad just på detta ögonblick. På borstarna på båda skivorna, som inte rör deras yta och är placerade i kanterna, blir laddningarna någon gång så enorma att ett sammanbrott sker i luftrummet och en elektrisk gnista glider. Det är därför extra kondensatorer med olika kapacitet kan fästas på kollektorerna, vilket kommer att ge en större skönhet åt effekten av urladdningen.
