Elektrofor maskine

Elektroformaskine , Wimshurst generator ( eng.  Wimshurst , stavemåden "Wimshurst" [1] findes i den gamle litteratur ) er en elektrostatisk generator , altså en elektrisk maskine til at generere højspænding, udviklet mellem 1880 og 1883 af den britiske opfinder James Wimshurst (1832 -1903). Den bruger fænomenet elektrostatisk induktion , mens elektriske ladninger akkumuleres på maskinens poler ( Leyden-krukker ), når potentialforskellen på aflederne flere hundrede tusinde volt . Arbejder ved hjælp af mekanisk energi.

Den 20-diske maskine bygget af Willard og Abraham i 1911, med en rotationshastighed på 1200-1400 min −1 , gav en spænding på op til 320 tusinde V og gnister op til 60 cm lange [1] .

Beskrivelse af arbejdet

Maskinen består af to eller flere koaksiale skiver (A og B) af isoleringsmateriale, hvorpå der er påført ledende sektorer (se diagram). Skiverne bringes i moddrejning med samme vinkelhastighed. Antag, at sektor A1 i begyndelsen bærer en lille overskydende positiv ladning, og sektor B1 er negativ. Når A1 bevæger sig til venstre og B1 bevæger sig til højre, stiger deres potentialer på grund af det arbejde, der udføres mod deres elektrostatiske tiltrækning.

Når A1 når en position modsat sektor B2 af plade B, som i det øjeblik er i kontakt med børste Y, vil den have et højt positivt potentiale og dermed forårsage en ladningsadskillelse i lederen, der forbinder Y og Y1, hvilket overfører en negativ ladning til B2 og en positiv ladning til fjernsektoren, som i dette øjeblik berøres af børsten Y1.

Når du går videre, rører A1 ved børsten Z og aflader delvist til et eksternt kredsløb (for eksempel kan en Leyden-krukke være en belastning). Ved efterfølgende rotation af skiverne berører A1 børsten X, som er forbundet med børsten X1 via en leder, og modtager igen en ladning, denne gang negativ, som frastødes af den negativt ladede sektor B2 (placeret i dette øjeblik overfor sektor på skiven A, der er i kontakt med børsten X1). Således overføres den positive ladning fra højre til venstre af den øvre del af skive A, og den negative ladning overføres fra venstre mod højre af dens nedre del. Drev B fungerer på nøjagtig samme måde.

Historie

Elektroformaskinen blev udviklet i 1865 af den tyske eksperimentelle fysiker August Toepler [2] . I 1865 opfandt en anden tysk fysiker Wilhelm Holtz (Goltz) sin bil [1] . Goltz-maskinen gjorde det i sammenligning med Toepler-maskinen muligt at opnå en stor potentialforskel og kunne bruges som kilde til jævnstrøm. Samtidig havde den en mere enkel konstruktion [3] . Mellem 1880 og 1883 blev det perfektioneret den engelske opfinder Wimshurst De elektroformaskiner, der i øjeblikket bruges til demonstrationer, er modifikationer af Wimshurst-maskinen.

En modificeret elektroformaskine blev også bygget af ingeniør M. N. Teplov. Teorien og designet blev offentliggjort i bogen "Teori og nyt design af elektroformaskiner af ingeniør-oberst M. N. Teplov." i 1875

Noter

1. ↑ 1 2 3 Elektrostatiske maskiner  // E - Elektrofon. - M .  : Sovjetisk encyklopædi , 1933, 1935. - Stb. 735-736. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [i 66 bind]  / chefredaktør O. Yu. Schmidt  ; 1926-1947, v. 63).
2. ↑ Dörfel, 2020 .
3. ↑ Goltz elektroformaskine [1]

Litteratur

• Dörfel G., Weihreter E. De halvtreds procent-maskiner - en kort historie om indflydelsesmaskiner og en elementær teori om deres effektivitet: et forsøg  // Annalen der Physik  . - 2020. - S. 2000465. - doi : 10.1002/andp.202000465 .

Ordbøger og encyklopædier	Great Soviet (1 udg.) Great Soviet (1 udg.) Brockhaus og Efron