La màquina d'electròfor funciona com una font contínua d'energia elèctrica. Aquest dispositiu s'utilitza sovint com a dispositiu auxiliar per demostrar diversos fenòmens i efectes elèctrics. Però quin és el seu disseny i característiques?
Una mica de la història de la invenció
La màquina electròfora va ser desenvolupada l'any 1865 per August Tepler, un físic alemany. Curiosament, de manera força independent, un altre científic experimental, Wilhelm Goltz, va inventar un disseny semblant, però encara més perfecte, ja que el seu aparell permetia obtenir grans diferències de potencial i podia servir com a font de corrent continu. A més, la màquina Goltsev tenia un disseny molt més senzill. A finals del segle XIX, l'experimentador anglès en el camp de l'electricitat i la mecànica, James Wimshurst, va millorar la unitat. I fins avui, és la seva versió (encara que una mica més moderna) la que s'utilitza per demostrar experiments electrodinàmics a causa de la capacitat de crear una gran diferència.potencials entre col·lectors. La màquina electròfora va ser millorada ja als anys quaranta del segle XX per un científic anomenat Ioffe, que va desenvolupar un nou tipus de generadors electrostàtics per alimentar la màquina de raigs X. Encara que la màquina Wimshurst no s'utilitza actualment per a la tasca directa de generar energia elèctrica, és una exposició històrica que il·lustra la història del desenvolupament de l'enginyeria i el progrés científic i tecnològic.
Disseny d'una màquina electròfora
Aquest aparell consta de dos discs que giren l'un cap a l' altre. El treball de la màquina electròfora rau precisament en la implementació d'aquesta doble rotació mútua. Als discs hi ha segments conductors aïllats entre si. Amb l'ajuda de les cares dels costats d'ambdós discs, es formen condensadors. És per això que la màquina electròfora de vegades s'anomena màquina de condensadors. Hi ha neutralitzadors als discos, que desvien les càrregues dels elements oposats dels discos a terra amb l'ajuda de raspalls. Els col·leccionistes estan a l'esquerra i a la dreta. És a ells on arriben els senyals generats que prenen les pintes dels discs posterior i davanter.
Quins són els bancs de Leiden?
En molts casos, les càrregues s'acumulen als condensadors. S'anomenen bancs de Leiden. Després d'això, és possible reproduir descàrregues i espurnes molt més fortes. Les plaques interiors de cada condensador es connecten als conductors per separat. Pinzells que toquensectors dels discos es combinen amb el revestiment interior dels pots de Leiden. Actualment tota l'estructura està muntada sobre bastidors de plàstic. Juntament amb els pots de Leyden, les parts de la màquina es fixen en un suport de fusta. Donada la claredat del disseny, una màquina electròfora amb les vostres pròpies mans es pot fer de manera senzilla. Fins i tot una persona que no tingui una educació tècnica especial pot muntar-lo i fer-lo funcionar pel seu propi plaer.
Quina és la base de la màquina electròfora?
Utilitzar l'esforç mutu dels dos discos: aquest és el principi principal d'aquest dispositiu. L'efecte d'una diferència de potencial, i després descàrregues i espurnes, s'aconsegueix mitjançant la correcta disposició dels sectors. Per descomptat, hi ha desenvolupaments que utilitzen discos en blanc, però no donen una eficiència similar. Aquests dissenys s'utilitzen sovint en petites institucions educatives. La distància entre els discs d'un dispositiu com una màquina electròfora té un paper crucial i té un impacte significatiu a l'hora d'aconseguir la tensió necessària als condensadors.
Quin és el principi de la màquina?
La màquina electròfora ha sofert molts canvis des de la seva invenció (i això és el començament del segle XVIII). Però la idea principal segueix sent. La base del disseny de la màquina són els discos amb plaques enganxades (tintes metàl·liques). Aplicant una certa força mecànica mitjançant una transmissió per corretja, es poden girar en diferents direccions, oposades entre si. A la portada d'unel disc es carrega positivament. Atraurà una altra càrrega (negativa) cap a si mateix. El positiu passarà pel conductor amb raspalls (neutralitzador), que toca el revestiment oposat. Girant els discos, obtenim càrregues semblants a les originals. Però ja afectaran altres revestiments. Atès que els discs giren en direccions oposades, les càrregues flueixen cap als col·lectors. En un aparell de demostració com una màquina electròfora, el principi de funcionament es basa precisament en aquest moment. Als raspalls d'ambdós discos, que no toquen la seva superfície i estan situats a les vores, les càrregues en algun moment es fan tan grans que es produeix una avaria a l'espai aeri i una espurna elèctrica llisca. És per això que als col·lectors es poden connectar condensadors addicionals de diferents capacitats, que donaran una major bellesa a l'efecte de la descàrrega.
