máquina electrostática - um gerador de carga estática, que consiste em duas rodas rotativas em sentidos opostos. Ele é frequentemente usado por professores em aulas de física para intimidação arco elétrico acoplado à força.
projeto
O desenho da invenção é descrita por James Vimhersta ruim no domínio público, as pessoas muitas vezes não conseguem explicar como a máquina eletrostática.
idéia geral
Dois rotativa uns contra os outros de accionamento coaxiais estão condensadores simples a partir do alumínio. Devido a processos estocásticos no momento inicial em um dos segmentos - são uniformemente dispostos em um círculo - a carga é formada. Isto é causado pelo atrito do ar de processo ou por outros motivos. Além disso, desde o design simétrico, o sinal não é previsível com antecedência. Não é recomendado para colocar nos capacitores eletrolíticos máquina eletrostática.
Em vez disso, dois frascos de Leyden são utilizados. A sua folha externa de revestimento combinados para criar um único sistema de condensadores ligados em série. Assim, os requisitos para a tensão de funcionamento de cada tanque reduzida duas vezes. Denominações são seleccionados tão semelhantes quanto possível. Caso contrário, os requisitos para a tensão de funcionamento são distribuídos de forma desigual, o que leva a consequências negativas.
A tensão do segmento rígido é removido por meio de conversores de indução. A seguir descreve o princípio de funcionamento. De facto, o desenho, que se assemelha a um pente de metal, a uma certa altura acima dos flutuadores de disco. Neutralizadores emparelhados no comando ponto de captação que ambos os discos vêm com um sinal equivalente na superfície externa. Depois de descarregar os segmentos de carga diminui fortemente. Isto é devido a um desenho especial de neutralizadores de indução, deixando a densidade de carga de superfície na região de 0,2-6 SCLC por metro quadrado. O design pincel selecionado toca levemente na borda do disco.
crescimento progressivo da densidade de carga de superfície no ponto de segmentos amovível causada por que se encontram deslocar o sistema para outro, criando campo eléctrico cuja intensidade dirigido em frente lado. Acontece que força repulsiva (seja pela força do acionamento elétrico) Sistema própria mão do operador traz. encargos interagindo estão tentando ficar longe um do outro. Isto provoca um aumento acentuado na densidade de carga superficial nos pontos de recolha.
De pentes de conversores de energia elétrica indo na garrafa de Leyden. A tensão está a aumentar rapidamente, para evitar falha do sistema devido a exceder os parâmetros admissíveis de condensadores, dois eléctrodos ligados ao pára-raios. A distância entre eles, tendem a ser regulada para proporcionar um arco de intensidade variável. A maior intensidade do campo entre os intervalos de ignição, o efeito é acompanhado por um processo barulhento Leyden esvaziamento latas.
Após a remoção carga segmentos ponto permanecem vazios. 30 graus durante o movimento do disco são o equalizador potencial, chamado de conversores no princípio de ação. Os autores da revisão teria chamado niveladores. lados opostos do disco já deu a carga em diferentes pincéis. Portanto, depois de passar as marcas de ponto destacável cobrar resíduos sobre eles sempre diferente. E uma peça de espessura de fio de cobre com uma escova feita de arames finos, a moagem ou segmentos que paira a baixas altitudes, estes curto-circuito oposto. Como resultado, a carga em ambos os segmentos é igual a zero, a energia convertida por Joule-Lenz no calor gerado no núcleo de cobre de espessura.
Depois de truncatura discos de continuar a mover-se na direcção oposta. Assim, a carga libertada a partir de um segmento do círculo de rotação é oposto ao outro segmento meio vazio. Carga entre os recipientes imediatamente dividido igualmente, porque as unidades são concebidos para os mesmos desenhos. Consequentemente, eles parecem ser idênticas. O primeiro disco dá meia carga, está no ponto de remoção. O segundo empate potencial chega a um ponto em que o primeiro e dando meia carga.
Às vezes as pessoas estão interessadas no princípio de funcionamento do dispositivo, uma vez que a primeira unidade deu a carga residual sobre o empate, o segundo para fazer o mesmo. Onde posso obter a energia para mudar o sinal?
Explicação do princípio do trabalho
A energia para mudar o sinal no empate tirado de força do operador. Lembre-se, já entre as escovas e niveladores de discos se movem em direção ao outro com repulsão mútua. A densidade de carga é aumentada. O princípio de funcionamento do equalizador não é diferente de um extractor. Uma carga mais forte do disco oposto literalmente empurra através dos restos de fio de cobre a ser descarregada, e potência suficiente para uma mudança de sinal.
No carro, a remoção de carga, aumentando a densidade de superfície. Em um ponto, a energia é armazenada na garrafa de Leyden, o outro serve para alterar o sinal. E conversores de indução, aparentemente, uma vez que não diferem entre si. É por isso que há uma confusão com os nomes. De fato, tanto - conversores. Se o fio de arrasto feita de cobre com escovas amovíveis chamados equalização, para trocadilho desapareceu. Saiba mais:
- O design dos dois tipos de capacitores. Em primeiro lugar, para a classe especificada inclui Leyden frasco como bateria de armazenamento. Em segundo lugar, cada segmento de ambos os discos é considerado um condensador com placas de alumínio e um dieléctrico entre eles.
- No carro, dois tipos de conversores no fato de suas ações - reduzindo a carga de segmentos de alumínio. O primeiro serve para carregar garrafas de Leiden, o segundo - para a polarização (mudança de sinal).
Toda a energia em última análise, não é feita a partir de electrificação por atrito com o ar, ou o cobre e o alumínio, o seu desacoplamento. Não! A energia é obtida a unidade de força de torção condensadores de enchimento forçado. Um processo executado por um forte aumento da densidade de carga de superfície nos pontos de recolha.
conversores de indução
Conversores no processo podem ser contaminados. Por conseguinte, a necessária limpos periodicamente, ou diminui a eficiência. No carro Vimhersta fato de reduzir jogadas de eficiência pouco papel. Se a máquina não funcionar, é necessário verificar a pureza das agulhas. O projeto usa quatro conversor de indução:
- equalizadores duais são substancialmente perpendiculares uns aos outros.
- De acordo com um decapante - por Leyden frasco.
Representam uma escova de um fio fino ou pentes com dentes afiados planas (comb). A base é um metal que é utilizado no carro Vimhersta, e de madeira. ponta de metal sempre, propósito - o mais rápido possível carga tomada no chão. Modo de trabalho: o mais perto das pontas carregada tensão linha plano interbloquear eles, formando um valor elevado.
Para sua referência. A densidade de linhas de campo é directamente proporcional à intensidade naquele ponto.
O aumento da densidade na zona da aresta promove a ionização do ar (não há faíscas) e a formação de cargas de ambos os sinais, conduzir a corrente na direcção desejada. neutralizadores parâmetros dependem fortemente da distância entre a ponta e diminuir raio de curvatura (nitidez). Aplicada nos conversores fio máquina Vimhersta sob a forma de escovas menos eficazes. Em Espadeladores são pente ou agulhas. Pensa-se que para a eficácia máxima dos últimos conversores é alcançada sob estas condições:
- rácio altura agulha da distância entre eles de 0,6 a 1,8.
- o comprimento da agulha 12-50 mm e mais.
- diâmetro da agulha de 0,5 - 1 mm.
Reduzindo o ângulo de afiar de 60 graus (aumento da curvatura), neste caso, um efeito fraco sobre as propriedades do catalisador. Agulhas desejáveis para trazer uma distância de 5 mm a partir da superfície. Quanto mais perto, mais rápido a remoção de carga. Na verdade, a distância mínima para o plano depende unicamente de sua própria unidade de vibração. Toque não leva a uma falha do sistema, mas cair drasticamente a vida de serviço devido à destruição mecânica dos elementos individuais.
Em contraste com a sabedoria convencional, criado por infinitas demonstrações da máquina, a agulha é melhor montado na base dieléctrica. Passo capacitância reduzida tomada entre o disco e o cume do que a carga aumenta a densidade: C = Q / U. A carga já especificado, a priori, baixando capacitância aumenta a diferença de potencial (voltagem) do que o processo de ionização é facilitada.
Para converter a segurança é fornecido com a habitação. Vale lembrar que as outras partes (exceto girando o botão) máquina Vimhersta durante o trabalho não pode ser tocado. As bordas do invólucro são removidos da agulha neutralizador de pelo menos 50 mm.
instrumento tipo de indução chamada para ação à distância. O processo é chamado de indução electrostática. Isto significa que um objeto carregado na distância afeta a segunda, sem custos. Em um metal, os elétrons estão fracamente ligados à grade, fácil ir na direção onde viciados em campo. O efeito é superficial por uma boa razão - a linha de tensão não pode atravessar o metal. Em uma outra forma: os encargos na espessura do condutor são redistribuídos até completamente neutralizada pelo campo externo.
Como resultado, a carga superficial da agulha é induzida. linhas de campo são fechados em que, simultaneamente, em todos os lugares convergir como mostrado. diferença de potencial cresce imensamente ionização do ar é causada. Uma revisão, quando o Vimhersta máquina em escovas, normalmente não há faíscas.
em vez de uma conclusão
conversores de indução pode ser usado de outra maneira - a remoção da carga de dieltricos líquidos. Por exemplo, o óleo. Na produção de qualquer faísca poderia causar um impacto negativo. Basta pensar na explosão no poço no Golfo do México.
Assim, o pente é capaz de deslizar sobre o disco. Em projetos anteriores foi feita uniforme, sem setores e um material homogêneo densa (ver. Fig.). Eu trabalhei sem capacitores de alumínio. Física, um bom entendimento com a máquina, que poderia ser melhorado.
obrigado
Os autores são sinceramente grato ao companheiro no exterior Relatório Final para imagens e fotos claras e vívidas. Trabalho original é colocado para fora para que todos possam ver no seguinte endereço: ifi.unicamp.br/~lunazzi/F530_F590_F690_F809_F895/F809/F609_2013_sem1/AlexandreD-Mauro_RF2.pdf.
Sem armazenamento de canal yutubovskih Chip & Dip autores não teria visto as imagens maravilhosas: youtube.com/channel/UCUlNxWT1y3SmOmeYzqAKrWQ
