Mesin elektrofor bekerja sebagai sumber energi listrik yang berkelanjutan. Perangkat ini sering digunakan sebagai perangkat tambahan untuk mendemonstrasikan berbagai fenomena dan efek listrik. Tapi apa desain dan fiturnya?
Sedikit sejarah penemuan
Mesin elektrofor dikembangkan pada tahun 1865 oleh August Tepler, seorang fisikawan Jerman. Anehnya, cukup independen, ilmuwan eksperimental lain, Wilhelm Goltz, menemukan desain serupa, tetapi bahkan lebih sempurna, karena peralatannya memungkinkan untuk memperoleh perbedaan potensial yang besar dan dapat berfungsi sebagai sumber arus searah. Selain itu, mesin Goltsev jauh lebih sederhana dalam desain. Pada akhir abad kesembilan belas, peneliti Inggris di bidang listrik dan mekanik, James Wimshurst, meningkatkan unit. Dan sampai hari ini, versinya (walaupun sedikit lebih modern) yang digunakan untuk mendemonstrasikan eksperimen elektrodinamik karena kemampuannya untuk menciptakan perbedaan besar.potensi antar kolektor. Mesin elektrofor sudah diperbaiki pada empat puluhan abad kedua puluh oleh seorang ilmuwan bernama Ioffe, yang mengembangkan jenis baru generator elektrostatik untuk menyalakan mesin sinar-X. Meskipun mesin Wimshurst saat ini tidak digunakan untuk tugas langsung pembangkitan energi listrik, namun merupakan pameran sejarah yang menggambarkan sejarah perkembangan rekayasa dan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi.
Desain mesin elektrofor
Peralatan ini terdiri dari dua piringan yang berputar satu sama lain. Pekerjaan mesin elektrofor justru terletak pada penerapan rotasi timbal balik ganda tersebut. Pada disk ada segmen konduktif yang terisolasi satu sama lain. Dengan bantuan permukaan sisi kedua disk, kapasitor terbentuk. Itulah sebabnya mesin elektrofor kadang disebut mesin kapasitor. Ada penetralisir pada disk, yang mengalihkan muatan dari elemen berlawanan dari disk ke tanah dengan bantuan kuas. Kolektor ada di kiri dan kanan. Pada merekalah sinyal yang dihasilkan yang diambil oleh sisir dari cakram belakang dan depan tiba.
Apa itu tepi Leiden?
Dalam banyak kasus, muatan menumpuk di kapasitor. Mereka disebut bank Leiden. Setelah itu, dimungkinkan untuk mereproduksi pelepasan dan percikan yang jauh lebih kuat. Pelat bagian dalam setiap kapasitor dihubungkan ke konduktor secara terpisah. Kuas yang menyentuhsektor cakram digabungkan dengan lapisan dalam stoples Leiden. Seluruh struktur saat ini dipasang di rak plastik. Bersama dengan toples Leyden, bagian-bagian mesin dipasang pada dudukan kayu. Mengingat kejelasan desainnya, mesin elektrofora dengan tangan Anda sendiri dapat dibuat dengan cukup sederhana. Bahkan seseorang yang tidak memiliki pendidikan teknik khusus dapat merakitnya dan mengoperasikannya untuk kesenangannya sendiri.
Apa dasar dari mesin elektrofor?
Menggunakan upaya bersama dari kedua disk - ini adalah prinsip utama dalam perangkat ini. Efek perbedaan potensial, dan kemudian pelepasan dan percikan api, dicapai dengan pengaturan sektor yang benar. Tentu saja, ada pengembangan yang menggunakan disk kosong, tetapi tidak memberikan efisiensi yang sama. Desain seperti itu sering digunakan di lembaga pendidikan kecil. Jarak antara piringan perangkat seperti mesin elektrofora memainkan peran penting dan memiliki dampak yang signifikan dalam mencapai tegangan yang diperlukan pada kapasitor.
Apa prinsip mesin?
Mesin elektrofor telah mengalami banyak perubahan sejak penemuannya (dan ini adalah awal abad kedelapan belas). Tapi ide utamanya tetap ada. Dasar dari desain mesin adalah cakram dengan pelat terpaku (strip logam). Dengan menerapkan gaya mekanis tertentu menggunakan penggerak sabuk, mereka dapat diputar ke arah yang berbeda, berlawanan satu sama lain. Di sampul satupiringan menjadi bermuatan positif. Ini akan menarik muatan lain (negatif) ke dirinya sendiri. Positif akan melalui konduktor dengan sikat (penetral), yang menyentuh lapisan yang berlawanan. Memutar disk, kami mendapatkan biaya yang mirip dengan yang asli. Tapi mereka sudah akan mempengaruhi lapisan lainnya. Mengingat bahwa piringan berputar dalam arah yang berlawanan, muatan mengalir ke kolektor. Dalam peralatan demonstrasi seperti mesin elektrofor, prinsip operasi didasarkan tepat pada momen ini. Pada sikat kedua disk, yang tidak menyentuh permukaannya dan terletak di tepinya, muatan di beberapa titik menjadi sangat besar sehingga terjadi kerusakan di ruang udara dan percikan listrik tergelincir. Itulah sebabnya kapasitor tambahan dengan kapasitas berbeda dapat dipasang ke kolektor, yang akan memberikan keindahan yang lebih besar pada efek pelepasan.
