Az elektroforos gép folyamatos elektromos energiaforrásként működik. Ezt az eszközt gyakran használják segédeszközként különféle elektromos jelenségek és hatások bemutatására. De mi a kialakítása és a jellemzői?
Egy kis találmány történetéből
Az elektroforos gépet August Tepler német fizikus fejlesztette ki még 1865-ben. Érdekes módon, teljesen függetlenül egy másik kísérleti tudós, Wilhelm Goltz feltalált egy hasonló, de még tökéletesebb tervet, mivel készüléke lehetővé tette nagy potenciálkülönbségek elérését, és egyenáram forrásaként szolgálhatott. Ezenkívül a Goltsev gép tervezése sokkal egyszerűbb volt. A tizenkilencedik század végén az elektromosság és a mechanika angol kísérletezője, James Wimshurst továbbfejlesztette az egységet. És a mai napig ez az ő verziója (bár egy kicsit modernebb) az elektrodinamikai kísérletek bemutatására, mivel óriási különbséget tud létrehozni.potenciálok a gyűjtők között. Az elektroforos gépet már a huszadik század negyvenes éveiben továbbfejlesztette egy Ioffe nevű tudós, aki új típusú elektrosztatikus generátorokat fejlesztett ki a röntgengép meghajtására. Bár a Wimshurst gépet jelenleg nem használják közvetlenül elektromos energia előállítására, ez egy történelmi kiállítás, amely a mérnöki fejlődés, valamint a tudományos és technológiai fejlődés történetét szemlélteti.
Elektroforos gép tervezése
Ez a készülék két egymás felé forgó lemezből áll. Az elektrofor gép munkája éppen az ilyen kettős kölcsönös forgatás megvalósításában rejlik. A lemezeken egymástól elválasztott vezető szegmensek találhatók. Mindkét lemez oldalsó burkolatának segítségével kondenzátorok jönnek létre. Ezért nevezik az elektroforos gépet néha kondenzátorgépnek. A tárcsákon közömbösítők találhatók, amelyek kefék segítségével a töltéseket a korongok ellentétes elemeitől a talaj felé tereli. A gyűjtők bal és jobb oldalon vannak. Ezekre érkeznek a fésűk által generált jelek a hátsó és az első tárcsákról.
Melyek Leiden bankjai?
Sok esetben töltések halmozódnak fel a kondenzátorokon. Leiden bankoknak hívják őket. Ezt követően sokkal erősebb kisülések és szikrák reprodukálhatók. Az egyes kondenzátorok belső lemezei külön-külön csatlakoznak a vezetékekhez. Ecsetek, amelyek érintika korongok szektorai a Leideni tégelyek belső bélelésével vannak kombinálva. A teljes szerkezet jelenleg műanyag állványokra van felszerelve. A Leyden tégelyekkel együtt a gép egyes részei faállványra vannak rögzítve. Tekintettel a tervezés egyértelműségére, egy saját kezű elektroforikus gép meglehetősen egyszerűen elkészíthető. Még egy speciális műszaki végzettséggel nem rendelkező személy is összeszerelheti és saját örömére üzemeltetheti.
Mi az elektroforikus gép alapja?
A két lemez kölcsönös erőfeszítése – ez a fő elv ebben az eszközben. A potenciálkülönbség, majd a kisülések és szikrák hatása a szektorok helyes elrendezésével érhető el. Természetesen vannak üres lemezeket használó fejlesztések, de ezek nem adnak hasonló hatékonyságot. Az ilyen terveket gyakran használják kis oktatási intézményekben. Az ilyen eszközök, mint elektroforikus gépek lemezei közötti távolság döntő szerepet játszik, és jelentős hatással van a kondenzátorok szükséges feszültségének elérésére.
Mi a gép elve?
Az elektroforos gép sok változáson ment keresztül feltalálása óta (és ez a tizennyolcadik század eleje). De a fő gondolat megmarad. A gép kialakításának alapja a ragasztott lemezes tárcsák (fémszalagok). Szíjhajtással bizonyos mechanikai erő kifejtésével különböző irányokba, egymással ellentétes irányba forgathatók. Az egyik borítójána lemez pozitív töltésű lesz. Újabb (negatív) töltést vonz magához. A pozitív kefékkel (semlegesítővel) átmegy a vezetőn, amely megérinti az ellenkező bélést. A lemezeket forgatva az eredetihez hasonló töltéseket kapunk. De ezek már hatással lesznek más bélésekre. Tekintettel arra, hogy a korongok ellentétes irányban forognak, a töltések a kollektorokhoz áramlanak. Egy ilyen bemutató berendezésben, mint egy elektroforos gépben, a működési elv pontosan ezen a pillanaton alapul. Mindkét lemez felületét nem érintõ, széleken elhelyezkedõ keféjén a töltések egy ponton olyan hatalmasra válnak, hogy a légtérben meghibásodás következik be, és elektromos szikra kicsúszik. Éppen ezért a kollektorokra további, különböző kapacitású kondenzátorok rögzíthetők, amelyek a kisülés hatásának még nagyobb szépséget adnak.
