Wimshurst 發電機或電鑄機是一種感應靜電裝置，設計為連續的電能來源。在 21 世紀，它被用作輔助技術來演示有關各種電效應和現象的物理實驗。
一點發明的歷史
1865 年，德國實驗物理學家奧古斯特·泰普勒（August Tepler）繪製了電鑄機的最終圖紙。與此同時，德國科學家威廉霍爾茨第二次獨立發現了類似機器。該器件的主要區別在於獲得高功率和電位差的能力。霍爾茨被認為是直流電源的創造者。
1883 年，來自英國的 James Wimshurst 改進了電鑄機應用的簡單初始設計。它的修改用於所有物理實驗室，用於實驗的視覺演示。
電鑄機的設計是。
2 個同軸圓盤相互旋轉，同時承載簡單的鋁製扇形電容器。由於初級時刻的隨機過程，在其中一個片段的片段上形成電荷。該現像是由與空氣的摩擦過程引起的。由於設計的對稱性，最終的標誌無法提前預測。
設計中使用了兩個萊頓銀行。他們創建了一個串聯的電容器系統。這具有雙倍降低每個電容器的工作電壓要求的效果。必須選擇相同的額定值，這是工作電壓均勻分佈的關鍵。
感應中和器旨在減輕電壓。整個結構就像一個金屬梳子，盤旋在圓盤上方一定距離處。具有相同外表面標誌的兩個圓盤都到達電荷提取點。中和器是配對的。實現放電後，各段的電荷大大減少。在其他設計中，刷子很容易與圓盤邊緣接觸。
操作員通過電力驅動器或自己的手將系統的排斥元件強行聚集在一起。彼此相互作用的電荷試圖將自己定位得盡可能遠。該過程促進了所有引出點處電荷表面密度的急劇增加。
電力從中和器的頂部收集在萊頓罐中。電壓迅速升高。連接到 2 個電極的避雷器有助於避免系統故障。可以通過調整它們之間的距離來獲得不同強度的弧。有一個相關性：兩個放電器之間的場強越強，伴隨著萊頓罐排空的噪音效應就越大。
在電荷移除點之後，這些段仍然是空的。根據工作原理，沿運動流安裝電位均衡器或中和器。圓盤的每一側都已經放棄了不同刷子的電荷。在通過退出點的那一刻和之後，電荷的殘餘跡像是不同的。
一段粗銅線與最細線的刷子懸停在低高度或摩擦段有助於關閉所述對立面。結果是兩個段上的電荷等於零，所有能量都根據焦耳-楞次定律轉換為加厚銅線上產生的熱量。
什麼是萊頓罐
荷蘭科學家 Peter van Muschenbroek 創造的第一個電容器是萊頓罐。本發明的冷凝器呈圓筒狀，具有不同直徑的寬喉或中喉。萊頓罐由玻璃製成。它的內部和外部都襯有一張特殊的錫片。該產品用木蓋覆蓋。本發明的主要功能是大電荷的積累和儲存。
對電的廣泛研究、其傳播的一般速度以及各種材料的導電特性激發了這種罐子的創造。多虧了它，第一次有可能人工產生電火花。現在，萊頓罐僅用作電鑄機的一個組成部分。
電鑄機的工作原理是什麼
能量來自操作者的力量來改變標誌。平衡器和刷子之間的圓盤已經相互排斥地移動。每分鐘的轉數起著重要作用。電荷密度增加。相對圓盤的最強電荷將殘留物推過銅線部分。由此產生足以改變符號的能量。
通過增加表面密度值，單位中的電荷被去除。萊頓罐中有一個點能量儲備，另一個位置用於改變符號。感應中和器幾乎無法區分。它們都具有中和能量的共同功能。通用電路：
- 設計中有 2 種類型的電容器：Leyden 罐，電荷累積的地方，以及兩個磁盤的一部分與電介質和鋁襯裡的組合。
- 減少鋁段的電荷由 2 種類型的中和劑處理。第一個用於改變符號或極化，第二個用於為萊頓罐充電。
所有能量都不是來自鋁和銅的摩擦或空氣的帶電。它是通過磁盤的扭力強制填充電容器而產生的。由於去除點處電荷的表面密度急劇增加，因此執行所有過程。
電鑄機的應用
自 1970 年代以來，Wimshurst 機器並未用於直接生產電能。今天它作為一個歷史展覽，展示了科技進步和工程的出現和發展的歷史。電鑄機的實驗室演示展示了電的各種現象和影響。
通過去除液體電介質（例如油）中的電荷來使用感應中和器是可以接受的。在任何生產過程中，在空氣中產生火花都是危險的，它可能導致有害後果、煙霧甚至爆炸。
電力領域的發現和研究歷史與使用各種產生電荷的設計和設備密切相關。電鑄機的作用是通過感應來激發電，在科學研究中發揮了作用。
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