macchina elettrostatica - un generatore di carica statica, che consiste di due ruote rotanti in direzioni opposte. E 'spesso usato dai docenti in classi di fisica per intimidazione arco elettrico impegnata con la forza.
disegno
Il design dell'invenzione è descritta da James Vimhersta male di dominio pubblico, la gente spesso non possono spiegare come la macchina elettrostatica.
idea generale
Due rotanti contro l'altra unità coassiali sono semplici da condensatori dell'alluminio. A causa di processi stocastici all'istante iniziale in uno dei segmenti - sono uniformemente disposti in un cerchio - la carica si forma. Ciò è causato dalla frizione dell'aria di processo o per altri motivi. Inoltre, poiché il disegno simmetrico, il segno non è prevedibile in anticipo. Non è consigliabile mettere in condensatori elettrolitici macchina elettrostatica.
Invece, si usano due bottiglie di Leida. Loro lamina rivestimento esterno combinati per creare un unico sistema di condensatori collegati in serie. Quindi i requisiti per la tensione di funzionamento di ciascun serbatoio ridotto due volte. Tagli vengono selezionati più simile possibile. Altrimenti, i requisiti per la tensione di funzionamento sono distribuite in modo non uniforme, il che porta a conseguenze negative.
La tensione dal segmento rigido viene rimosso mediante convertitori induzione. Quanto segue descrive il principio di funzionamento. In realtà il design, che assomiglia a un pettine di metallo, ad una certa altezza sopra i carri del disco. Neutralizzanti appaiati dirigerà punto di presa entrambi i dischi vengono con un segno equivalente sulla superficie esterna. Dopo lo scarico dei segmenti carica diminuisce fortemente. Ciò è dovuto ad un disegno speciale di neutralizzanti induzione, lasciando la densità di carica superficiale nella regione tra 0,2 - 6 SCLC per metro quadrato. La spazzola disegni selezionato tocca leggermente il bordo del disco.
crescita progressiva della densità di carica superficiale ai segmenti punto amovibilmente causata da tale incontrano spostare il sistema all'altro, creando campo elettrico la cui intensità diretto nel fronte lato. Risulta che il sistema mano dell'operatore (sia dalla forza del motore elettrico) forza repulsiva porta. cariche che interagiscono stanno cercando di stare lontano l'uno dall'altro. Questo provoca un brusco aumento della densità di carica superficiale nei punti di raccolta.
Da pettini convertitori di energia elettrica che va nella bottiglia di Leida. Tensione sta crescendo rapidamente, per evitare il guasto del sistema a causa del superamento dei parametri ammissibili di condensatori, due elettrodi collegati al scaricatore. La distanza tra loro, tendono ad essere regolato per fornire un arco di varia intensità. La maggiore intensità di campo tra le spinterometri, l'effetto è accompagnato da un processo rumoroso Leida svuotamento lattine.
Dopo neutralizzazione segmenti punti rimangono vuote. 30 gradi durante il movimento del disco sono il potenziale equalizzatore, chiamato convertitori sul principio di azione. La revisione autori avrebbe chiamato livellatori. lati opposti del disco già dato la carica in diverse spazzole. Pertanto, dopo aver superato i segni punto amovibile caricare i residui su di loro sempre diversi. E un pezzo di spessore di filo di rame con una spazzola di fili sottili, la molatura segmenti o hovering a bassa quota, questi cortocircuitato opposto. Come risultato, la carica su entrambi i segmenti è uguale a zero, l'energia convertita dalla Joule-Lenz nel calore generato sul nucleo di rame di spessore.
Dopo azzeramento dischi continuano a muoversi nella direzione opposta. Così, la carica rilasciata da un segmento del cerchio di rotazione opposto del segmento altro mezzo vuoto. Carica tra i contenitori immediatamente divisi equamente, perché le unità sono progettati per gli stessi disegni. Di conseguenza, sembrano essere identiche. Il primo disco dà metà carica, è sul punto di rimozione. Il secondo pareggio potenziale raggiunge un punto in cui la prima e dando carica mezzo.
A volte le persone sono interessate al principio di funzionamento del dispositivo, dal momento che la prima unità ha dato la carica residua sul pareggio, il secondo a fare lo stesso. Dove trovo l'energia per cambiare il segno?
Spiegazione del principio del lavoro
L'energia per cambiare il segno in rete il pallone preso dalla forza dell'operatore. Ricordate, già tra le spazzole e livellatori dischi si muovono l'una verso l'altra con repulsione reciproca. La densità di carica viene aumentata. Il principio di funzionamento del equalizzatore non è diverso da una spogliarellista. Una carica più forte del disco opposto spinge letteralmente attraverso i resti di filo di rame per essere scaricato, e potenza sufficiente per un cambiamento di segno.
In macchina, la rimozione della carica aumentando la densità superficiale. A un certo punto, l'energia viene immagazzinata nella bottiglia di Leida, l'altro serve per cambiare il segno. E convertitori di induzione, a quanto pare, una volta che non differivano l'una dall'altra. Ecco perché c'è confusione con i nomi. Infatti, sia - convertitori. Se il filo di trascinamento in rame con pennelli rimovibili chiamati equalizzazione, per Pun scomparso. Per saperne di più:
- Il design dei due tipi di condensatori. In primo luogo, nella classe specificata include bottiglia di Leida come conservazione della batteria. In secondo luogo, ogni segmento di entrambi i dischi è considerato un condensatore a piastre in alluminio ed un dielettrico tra loro.
- In macchina, due tipi di convertitori infatti loro azioni - riducendo la carica dei segmenti di alluminio. Il primo serve per caricare bottiglie di Leyda, il secondo - per la polarizzazione (cambiamento di segno).
Tutta l'energia non viene eventualmente decisa dal elettrificazione per attrito con l'aria, o rame e alluminio, il loro disaccoppiamento. No! L'energia è ottenuta dalla condensatori riempimento forzato azionamento forza di torsione. Un processo eseguito da un forte aumento della densità di carica superficiale nei punti di raccolta.
convertitori ad induzione
Convertitori nel processo possono essere contaminato. Di conseguenza, il richiesto pulire periodicamente, o diminuisce l'efficienza. In macchina Vimhersta infatti ridurre gioca efficienza piccolo ruolo. Se la macchina non funziona, è necessario verificare la purezza degli aghi. Il progetto utilizza quattro convertitore di induzione:
- equalizzatori duali sono sostanzialmente perpendicolari tra loro.
- Secondo una spogliarellista - per bottiglia di Leida.
Rappresentano una spazzola di un filo sottile o piatto pettini dentati taglienti (pettine). La base è un metallo che viene utilizzato in macchina Vimhersta, e legno. punta in metallo sempre, scopo - il più rapidamente possibile presa in carico a terra. Principio di funzionamento: il più vicino alle punte addebitato tensione linea del piano li interlock, formando un valore elevato.
Per il vostro riferimento. La densità delle linee di campo è direttamente proporzionale all'intensità in quel punto.
Maggiore densità nella regione di bordo promuove ionizzazione dell'aria (scintille) e la formazione di cariche di entrambi i segni, corrente nella direzione desiderata conduttore. parametri Neutralizzatore dipendono fortemente dalla distanza tra la punta e diminuendo raggio di curvatura (nitidezza). Applicato nei convertitori filo macchina Vimhersta in forma di spazzole meno efficaci. Spogliarelliste sono pettine o aghi. Si pensa che per la massima efficacia gli ultimi convertitori si ottiene in queste condizioni:
- rapporto altezza ago della distanza tra loro tra 0,6 a 1,8.
- lunghezza dell'ago da 12 - 50 mm e più.
- diametro dell'ago 0,5 - 1 mm.
Riducendo l'angolo di affilatura di 60 gradi (aumento della curvatura) in questo caso un debole effetto sulle proprietà del catalizzatore. Aghi desiderabili per portare una distanza di 5 mm dalla superficie. Il più vicino, più veloce è la rimozione della carica. Infatti, la distanza minima al piano dipende unicamente sul suo drive vibrazioni. Touch non porta ad un errore di sistema, ma ridursi drasticamente la vita di servizio a causa della distruzione meccanica dei singoli elementi.
Contrariamente alla saggezza convenzionale, creato da infinite manifestazioni della macchina, l'ago è meglio montato sulla base dielettrico. Passo compiuto capacità ridotta tra il disco e la cresta rispetto all'aumento della densità di carica: C = q / U. La carica già specificato a priori, abbassando capacitanza aumenta la differenza di potenziale (tensione) rispetto al processo di ionizzazione è facilitato.
Per il convertitore di sicurezza è fornito con l'alloggiamento. Vale la pena ricordare che le altre parti (diversi) ruotando la manopola macchina Vimhersta durante il lavoro non possono essere toccate. I bordi della scatola vengono rimossi dal dell'ago neutralizzatore almeno 50 mm.
tipo di strumento ad induzione chiesto un'azione a distanza. Il processo è chiamato induzione elettrostatica. Ciò significa che un oggetto carico in lontananza colpisce il secondo, senza carica. In un metallo, gli elettroni sono debolmente legate al reticolo, facile andare nella direzione in cui dedito al campo. L'effetto è superficiale per una buona ragione - la linea di tensione non può penetrare in metallo. In un altro modo: le cariche nello spessore del conduttore sono ridistribuiti fino completamente neutralizzato dal campo esterno.
Come risultato, la carica superficiale dell'ago viene indotta. linee di campo sono chiusi simultaneamente convergono ovunque come mostrato. differenza di potenziale cresce ionizzazione dell'aria è causato immensamente. Una revisione, quando la macchina su Vimhersta spazzole, di solito non c'è scintille.
invece di una conclusione
convertitori induzione possono essere utilizzate esclusivamente - rimuovendo la carica dal dielettrici liquidi. Ad esempio, l'olio. Nella produzione di scintille causerebbe un impatto negativo. Basti pensare all'esplosione al pozzo nel Golfo del Messico.
Così, il pettine è in grado di far scorrere sul disco. Nei disegni precedenti è stato fatto uniforme, senza i settori e un materiale omogeneo denso (vedi. Fig.). Ho lavorato senza condensatori in alluminio. Fisica, una buona comprensione con la macchina, che potrebbe essere migliorata.
grazie
Gli autori sono sinceramente grato al collega all'estero Relatório Finali per le immagini e le foto chiare e vivide. Lavoro originale è presentato agli occhi di tutti, al seguente indirizzo: ifi.unicamp.br/~lunazzi/F530_F590_F690_F809_F895/F809/F609_2013_sem1/AlexandreD-Mauro_RF2.pdf.
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