Elektroformaskin

Elektroformaskin , Wimshurst generator ( eng.  Wimshurst , stavningen "Wimshurst" [1] finns i den gamla litteraturen ) är en elektrostatisk generator , det vill säga en elektrisk maskin för att generera högspänning, utvecklad mellan 1880 och 1883 av den brittiske uppfinnaren James Wimshurst (1832 -1903). Den använder fenomenet elektrostatisk induktion , medan elektriska laddningar ackumuleras på maskinens poler ( Leyden-burkar ), når potentialskillnaden på avledaren flera hundra tusen volt . Fungerar med hjälp av mekanisk energi.

Maskinen med 20 skivor byggd av Willard och Abraham 1911, med en rotationshastighet på 1200-1400 min −1 , gav en spänning på upp till 320 tusen V och gnistor upp till 60 cm långa [1] .

Beskrivning av arbetet

Maskinen består av två eller flera koaxialskivor (A och B) gjorda av isoleringsmaterial, på vilka ledande sektorer appliceras (se diagram). Skivorna förs i motrotation med samma vinkelhastighet. Antag att sektor A1 initialt bär en liten överskottsladdning och sektor B1 är negativ. När A1 rör sig åt vänster och B1 går åt höger, stiger deras potentialer på grund av det arbete som utförs mot deras elektrostatiska attraktion.

När A1 når en position mittemot sektor B2 på plattan B, som i det ögonblicket är i kontakt med borsten Y, kommer den att ha en hög positiv potential och därmed orsaka en laddningsseparation i ledaren som förbinder Y och Y1, vilket överför en negativ laddning till B2 och en positiv laddning till fjärrsektorn, som i detta ögonblick berörs av borsten Y1.

När du går vidare, berör A1 borste Z och töms delvis ut i en extern krets (till exempel kan en Leyden-burk vara en belastning). Vid efterföljande rotation av skivorna, berör A1 borsten X, som är ansluten med en ledare till borsten X1, och får återigen en laddning, denna gång negativ, som stöts bort av den negativt laddade sektorn B2 (placerad i detta ögonblick mitt emot sektor på skivan A som är i kontakt med borsten X1). Således överförs den positiva laddningen från höger till vänster av den övre delen av skiva A, och den negativa laddningen överförs från vänster till höger av dess nedre del. Drive B fungerar på exakt samma sätt.

Historik

Elektroformaskinen utvecklades 1865 av den tyske experimentfysikern August Toepler [2] . 1865 uppfann en annan tysk fysiker Wilhelm Holtz (Goltz) sin bil [1] . Goltz-maskinen, i jämförelse med Toepler-maskinen, gjorde det möjligt att få en stor potentialskillnad och kunde användas som en källa för elektrisk likström. Samtidigt hade den en enklare konstruktion [3] . Mellan 1880 och 1883 fulländades den den engelske uppfinnaren Wimshurst Elektroformaskinerna som för närvarande används för demonstrationer är modifieringar av Wimshurst-maskinen.

En modifierad elektroformaskin byggdes också av ingenjör M. N. Teplov. Teorin och designen publicerades i boken "Teori och ny design av elektroformaskiner av ingenjör-överste M. N. Teplov." år 1875

Anteckningar

1. ↑ 1 2 3 Elektrostatiska maskiner  // E - Elektrofon. - M .  : Sovjetiskt uppslagsverk , 1933, 1935. - Stb. 735-736. - ( Great Soviet Encyclopedia  : [i 66 volymer]  / chefredaktör O. Yu. Schmidt  ; 1926-1947, v. 63).
2. ↑ Dörfel, 2020 .
3. ↑ Goltz elektroformaskin [1]

Litteratur

• Dörfel G., Weihreter E. De femtio procentmaskinerna — en kort historia om inflytandemaskiner och en elementär teori om deras effektivitet: ett försök  // Annalen der Physik  . - 2020. - P. 2000465. - doi : 10.1002/andp.202000465 .

Ordböcker och uppslagsverk	Great Soviet (1 upplaga) Great Soviet (1 upplaga) Brockhaus och Efron