एक विम्सहर्स्ट जनरेटर या इलेक्ट्रोफॉर्मिंग मशीन एक अपरिवर्तनीय इलेक्ट्रोस्टैटिक उपकरण है जिसे विद्युत ऊर्जा के निरंतर स्रोत के रूप में डिज़ाइन किया गया है। इक्कीसवीं सदी में इसका उपयोग विभिन्न विद्युत प्रभावों और घटनाओं से संबंधित भौतिक प्रयोगों को प्रदर्शित करने के लिए एक सहायक तकनीक के रूप में किया जाता है।
अंतर्वस्तु
आविष्कार के इतिहास का एक छोटा सा
1865 में एक जर्मन प्रायोगिक भौतिक विज्ञानी, अगस्त टेपलर ने एक इलेक्ट्रोफॉर्मिंग मशीन के अंतिम चित्र विकसित किए। उसी समय इसी तरह की मशीन की दूसरी स्वतंत्र खोज जर्मन वैज्ञानिक विल्हेम होल्ट्ज़ ने की थी। डिवाइस का मुख्य अंतर उच्च शक्ति और संभावित अंतर प्राप्त करने की क्षमता था। होल्ट्ज को प्रत्यक्ष विद्युत धारा स्रोत का निर्माता माना जाता है।
इलेक्ट्रोफॉर्मिंग मशीन एप्लिकेशन के सरल प्रारंभिक डिजाइन में 1883 में इंग्लैंड के जेम्स विम्सहर्स्ट द्वारा सुधार किया गया था। इसके संशोधन का प्रयोग सभी भौतिकी प्रयोगशालाओं में प्रयोगों के दृश्य प्रदर्शन के लिए किया जाता है।
इलेक्ट्रोफॉर्मिंग मशीन का डिजाइन है।
साधारण एल्युमीनियम सेक्टर कैपेसिटर ले जाने के दौरान 2 समाक्षीय डिस्क एक दूसरे के खिलाफ घूमती हैं।प्राथमिक क्षण में यादृच्छिक प्रक्रियाओं के कारण, किसी एक खंड के खंड पर एक आवेश बनता है। घटना हवा के खिलाफ घर्षण की प्रक्रिया के कारण होती है। डिजाइन की समरूपता के कारण, अंतिम संकेत का पहले से अनुमान नहीं लगाया जा सकता है।
डिजाइन में दो लीडेन बैंकों का उपयोग किया जाता है। वे श्रृंखला में कैपेसिटर की एकल प्रणाली बनाते हैं। यह प्रत्येक संधारित्र की ऑपरेटिंग वोल्टेज आवश्यकताओं को दोगुना कम करने का प्रभाव डालता है। समान रेटिंग का चयन करना आवश्यक है, यह ऑपरेटिंग वोल्टेज के समान वितरण की कुंजी है।
इंडक्शन न्यूट्रलाइज़र वोल्टेज को राहत देने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। पूरा निर्माण डिस्क के ऊपर कुछ दूरी पर मँडराते हुए धातु की कंघी जैसा दिखता है। समान बाह्य सतह चिह्नों वाली दोनों डिस्क आवेश निकासी बिंदु पर आती हैं। न्यूट्रलाइजर्स को पेयर किया जाता है। डिस्चार्ज होने के बाद सेगमेंट का चार्ज बहुत कम हो जाता है। अतिरिक्त डिज़ाइनों में, ब्रश डिस्क के किनारे के साथ आसान संपर्क में होता है।
एक इलेक्ट्रिक ड्राइव या अपने हाथ की शक्ति के माध्यम से ऑपरेटर जबरन सिस्टम के प्रतिकारक तत्वों को एक साथ लाता है। एक दूसरे के साथ बातचीत करने वाले आरोप खुद को यथासंभव दूर रखने की कोशिश करते हैं। प्रक्रिया निकासी के सभी बिंदुओं पर सतह घनत्व में तेज वृद्धि को बढ़ावा देती है।
लीडेन जार में न्यूट्रलाइज़र के शिखर से बिजली एकत्र की जाती है। वोल्टेज में तेजी से वृद्धि हो रही है। 2 इलेक्ट्रोड से जुड़ा एक बन्दी सिस्टम की विफलता से बचने में मदद करता है। उनके बीच की दूरी को समायोजित करके विभिन्न शक्तियों के चाप प्राप्त करना संभव है। एक सहसंबंध है: 2 डिस्चार्जर्स के बीच क्षेत्र की ताकत जितनी मजबूत होती है, लेडेन जार के खाली होने के साथ शोर प्रभाव होता है।
चार्ज हटाने के बिंदु के बाद खंड खाली रहते हैं। ऑपरेशन के सिद्धांत के अनुसार गति के प्रवाह के साथ संभावित इक्वलाइज़र या न्यूट्रलाइज़र स्थापित किए जाते हैं।डिस्क के प्रत्येक विपरीत पक्ष ने पहले ही अलग-अलग ब्रशों पर चार्ज छोड़ दिया है। निकासी बिंदु को पार करने के क्षण में और उसके बाद, आवेश के अवशिष्ट संकेत अलग-अलग होते हैं।
मोटे तांबे के तार का एक खंड जिसमें सबसे पतले तारों के ब्रश कम ऊंचाई पर मँडराते हैं या खंडों को रगड़ते हैं, उक्त विरोधों को बंद करने में योगदान करते हैं। परिणाम यह होता है कि दोनों खंडों पर आवेश शून्य के बराबर होता है, सभी ऊर्जा जूल-लेन्ज़ नियम के अनुसार गाढ़े तांबे के तार पर उत्पन्न ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है।
लीडेन जार क्या हैं
डच वैज्ञानिकों पीटर वैन मुशचेनब्रोक द्वारा बनाया गया पहला विद्युत संधारित्र लीडेन जार था। आविष्कार किया गया कंडेनसर एक सिलेंडर के आकार का होता है जिसमें विभिन्न व्यास के चौड़े या मध्यम गले होते हैं। लीडेन जार कांच से बना है। इसके अंदर और बाहर टिन की एक विशेष शीट के साथ पंक्तिबद्ध है। उत्पाद एक लकड़ी के ढक्कन के साथ कवर किया गया है। आविष्कार का मुख्य कार्य बड़े शुल्कों का संचय और भंडारण है।
इस तरह के एक जार का निर्माण बिजली के व्यापक अध्ययन, इसके प्रसार की सामान्य गति, साथ ही साथ विभिन्न सामग्रियों की विद्युत चालकता के गुणों से प्रेरित था। इसकी बदौलत पहली बार कृत्रिम रूप से विद्युत चिंगारी उत्पन्न करना संभव हुआ। अब लीडेन जार का उपयोग केवल इलेक्ट्रोफॉर्मिंग मशीनों के अभिन्न अंग के रूप में किया जाता है।
इलेक्ट्रोफॉर्मिंग मशीन के संचालन का सिद्धांत क्या है
संकेतों को बदलने के लिए ऑपरेटर की शक्ति से ऊर्जा ली जाती है। पहले से ही इक्वलाइज़र और ब्रश के बीच डिस्क एक दूसरे की ओर परस्पर प्रतिकर्षण के साथ चलती हैं। प्रति मिनट क्रांतियों की संख्या अपनी भूमिका निभाती है। चार्ज घनत्व बढ़ जाता है। विरोधी डिस्क का सबसे मजबूत चार्ज तांबे के तार वर्गों के माध्यम से अवशेषों को धक्का देता है। इससे संकेत बदलने के लिए पर्याप्त ऊर्जा आती है।
सतह घनत्व मानों को बढ़ाकर, इकाई में आवेश को हटा दिया जाता है।एक बिंदु पर लीडेन जार में ऊर्जा भंडार बनाए जाते हैं, दूसरा स्थान संकेत को बदलने का कार्य करता है। इंडक्शन न्यूट्रलाइज़र वस्तुतः अप्रभेद्य हैं। उन दोनों में ऊर्जा को निष्क्रिय करने का सामान्य कार्य है। सामान्य सर्किटरी:
- डिजाइन में 2 प्रकार के कैपेसिटर हैं: लेडेन जार, जहां चार्ज जमा होता है, और एक ढांकता हुआ और एल्यूमीनियम लाइनर के साथ दोनों डिस्क के एक खंड का संयोजन।
- एल्युमिनियम सेगमेंट के चार्ज को कम करने के लिए 2 तरह के न्यूट्रलाइजर्स हैंडल किए जाते हैं। पहले का उपयोग संकेत या ध्रुवीकरण को बदलने के लिए किया जाता है, दूसरा लीडेन जार को चार्ज करने के लिए किया जाता है।
सारी ऊर्जा एल्यूमीनियम और तांबे के घर्षण या हवा के विद्युतीकरण से नहीं आती है। यह डिस्क के मरोड़ बल द्वारा कैपेसिटर को जबरन भरने के द्वारा बनाया गया है। हटाने के बिंदुओं पर सतह के घनत्व में तेज वृद्धि के कारण सभी प्रक्रियाएं की जाती हैं।
इलेक्ट्रोफॉर्मिंग मशीन का अनुप्रयोग
1970 के दशक से, विम्सहर्स्ट मशीन का उपयोग विद्युत ऊर्जा के प्रत्यक्ष उत्पादन के लिए नहीं किया गया है। आज यह एक ऐतिहासिक प्रदर्शनी के रूप में कार्य करता है, जो वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति और इंजीनियरिंग के उद्भव और विकास के इतिहास को दर्शाता है। इलेक्ट्रोफॉर्मिंग मशीन किसके लिए बनाई जाती है, इसका एक प्रयोगशाला प्रदर्शन बिजली की विभिन्न घटनाओं और प्रभावों को दर्शाता है।
तेल जैसे तरल डाइलेक्ट्रिक्स से शुल्क हटाकर इंडक्शन न्यूट्रलाइज़र का उपयोग करना स्वीकार्य है। किसी भी उत्पादन में हवा में एक चिंगारी निकलना खतरनाक है, इससे हानिकारक परिणाम, धुआं और यहां तक कि विस्फोट भी हो सकता है।
बिजली के क्षेत्र में खोजों और अनुसंधान के इतिहास का विद्युत आवेशों के उत्पादन के लिए विभिन्न डिजाइनों और उपकरणों के उपयोग के साथ घनिष्ठ संबंध है। इलेक्ट्रोफॉर्मिंग मशीन, जिसकी क्रिया प्रेरण के माध्यम से बिजली के उत्तेजना पर आधारित है, ने वैज्ञानिक अनुसंधान में भूमिका निभाई।
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