Генераторът Уимшърст илишината за електроформоване е индуктивно електростатично устройство, предназначено за непрекъснат източник електрическа енергия. Използва се през XXI векто помощна техника за демонстриране физически експерименти, включващизлични електрически ефекти и явления.
Съдържание
Малко от историята изобретението
През 1865 г. германският физик-експериментатор Аугуст Тьоплер изготвя окончателните чертежишина за електроформоване. По същото време немският учен Вилхелм Холц прави второ независимо откритие подобнашина. Основнатазлика устройството е способността му произвежда висока мощност и потенциалназлика. Холц е считан за създател източника постоянен електрически ток.
Простият първоначален дизайншината за електроформоване е усъвършенстван през 1883 г. от Джеймс Уимшърст от Англия. Неговата модификация се използва във всичкиборатории по физика за визуално демонстриране експерименти.
Конструкцияшината за електроформоване
2 съосни диска се въртят един срещу друг, носейки обикновени алуминиеви секторни кондензатори. Поради случайни процеси в първичния момент се генерира заряд върху сегмент от един от сегментите. Това явление се дължи процеса триене с въздуха. Поради симетрията дизайна крайният знак не може бъде предвиден предварително.
В дизайна използвани два буркана Leiden. Те създават единна система от последователно свързани кондензатори. Това се отразява двойнотомаляване изискванията заботнопрежение всеки кондензатор. Трябва се изберат едни и същи номинални стойности, за серантиравномернозпределениеботнотопрежение.
Индуктивните неутрализатори предназначенималятпрежението. Цялата конструкцияподобява метален гребен, който се извисява известнозстояниед диска. И двата диска с еднакви външни повърхностни знаци пристигат в точката отстраняване заряда. Неутрализаторите сдвоени. Зарядът сегментитемалява значително след реализирането точкатазреждане. При допълнителните конструкции четката е в лесен контакт с ръба диска.
Операторът задвижва отблъскващите елементи системата с помощта електрическо задвижване или със собствената си ръка. Взаимодействащите помежду си заряди се стремят сезпространят колкото е възможно повече. Процесът води до рязко увеличаване плътността повърхностния заряд във всички точки извличане.
Електричеството се събира вйденскитенки от неутрализаторните хребети.стъпва бързо повишаванепрежението. Присъединеният към двата електрода предпазител помага се избегне повреда системата. Възможно е се получат дъги сзлична сила,то се регулиразстоянието между тях. Съществува зависимост: колкото по-силна е силата полето между дватазрядника, толкова по-шумен е ефектът, съпътстващ изпразванетойденските буркани.
Сегментите остават празни след точката за отстраняване заряда. Потенциалните изравнители или неутрализатори се инсталират по протежение движението. Всяка противоположна страна диска вече е предала зарядазличните четки. В момента преминаване точката извличане и след нея остатъчните признаци зарядазлични.
Парче дебела медна тел с фини телени четки, което висилка височина или търка сегментите, помага се затворят тези противоположни знаци. Резултатът е, че зарядите двата сегмента се изравняват с нула, а цялата енергия се преобразува по закона Джаул-Ленц в топлина, генерирана върху удебелената медна жица.
Какво представляватйденските буркани
Първият електрически кондензатор, създаден от холандския учен Питерн Мушенбрук, ейденскатанка. Изобретеният кондензатор има формата цилиндър с широка или средна шийка сзличен диаметър. Бурканът отйден е изработен от стъкло. Тя е облицована отвътре и отвън със специалнамарина. Продуктът е покрит с дървенпак. Основната функция изобретението е акумулира и съхранява големи заряди.
Създаванетокъв буркан е стимулирано от задълбочено проучване електричеството, неговата обща скоростзпространение и свойствата електропроводимосттазличнитетериали. За първи път електрическа искра може бъде произведена изкуствено. В днешно времейденските буркани се използватмото неразделнаст отшините за електроформоване.
Какботишината за електроформоване
Енергията за смянаркировката се взема от силата оператора. Още между изравнителите и четките дисковете се движат с взаимно отблъскване един към друг. Броят оборотите в минута играе своята роля. Плътността заряда се увеличава.й-силният заряд противоположните дискове изтласква остатъка през секциите медния проводник. Това води до достатъчно енергия за промяна знака.
Чрез увеличаване повърхностната плътност зарядът се отстранява в единицата. В една точка енергията се съхранява вйденския буркан, а в друга точка се използва за промяна знака. Индукционните неутрализатори почти неразличими. И двете имат обща функция за неутрализиране енергията. Обща схема:
- Съществуват 2 вида кондензатори в конструкцията: бурканийден, в които се съхранява зарядът, и комбинация от сегмент от двата диска с диелектрик и алуминиевпак.
- Намаляването заряда алуминиевите сегменти се извършва с помощта 2 вида неутрализатори. Първият се използва за промяна знака или поляризацията, а вторият - за зарежданейденскатанка.
Цялата енергия не идва от триенето алуминия и медта или отелектризирането въздуха. Тя се създава чрез принудително запълване кондензаторите със силата усукване диска. Всички процеси се извършват чрез драстично увеличаване плътността повърхностния заряд в точките извличане.
Приложенияшината за електроформоване
От 70-те години миналия векшината Уимшърст не се използва за директно извличане електрическа енергия. Днес той служито историческа експозиция, илюстрираща историята извитиетоучно-техническия прогрес и инженерната мисъл.бораторна демонстрация това, закво е предназначенашината за електроформоване, показвазличните явления и ефекти електричеството.
Допустимо е се използват индукционни неутрализатори, които премахват зарядите от течни диелектрици,топримерсло. Опасно е се получи искра във въздуха във всяко производствено съоръжение, тя може доведе до вредни последици, дим и дори експлозия.
Историята откритията и изследванията в областта електричеството е тясно свързана с прилаганетозлични конструкции и устройства за производство електрически заряди. Електроформовъчнаташина, чието действие се основава възбуждане електричество чрез индукция, е изиграла своята роля вучните изследвания.
Свързани статии:
