Электростатический генератор — Electrostatic generator

Устройство, генерирующее электрический заряд на высоковольтном электроде.

А Генератор Ван де Граафа, для демонстрации в классе

An электростатический генератор

, или
электростатическая машина
, является электромеханический генератор что производит
статичное электричество
, или электричество в высокое напряжение и низкий постоянный ток. Знание статического электричества восходит к древнейшим цивилизациям, но на протяжении тысячелетий оно оставалось просто интересным и загадочным. явление, без теории, объясняющей его поведение, и часто путают с магнетизмом. К концу 17 века исследователи разработали практические средства производства электричества трением, но всерьез разработка электростатических машин началась лишь в 18 веке, когда они стали фундаментальными инструментами в исследованиях новой науки о физике. электричество. Электростатические генераторы работают с использованием ручной (или другой) энергии для преобразования механическая работа в электрическая энергия. Электростатические генераторы развиваются электростатический обвинения противоположных знаков, оказываемых двум проводникам, используя только электрические силы, и работают, используя движущиеся пластины, барабаны или ремни для переноса электрического заряда на высокий уровень потенциал электрод. Начисление начисляется одним из двух способов: либо трибоэлектрический эффект (трение) или электростатическая индукция.

Содержание

• 1 Описание 1.1 Машины трения 1.1.1 История
• 1.1.2 Работа на трение

Электростатический генератор своими руками

Принцип работы генератора статического электричества (ещё их называют электрофорные машины) заключается в том, что диски вращаются относительно друг друга в противоположные стороны и создают положительные и отрицательные заряды. При вращении дисков по мере накопления зарядов происходит разряд — молния между электродами.

Описание

Электростатические машины обычно используются в научных классах для безопасной демонстрации электрических сил и явлений высокого напряжения. Достигнутые повышенные разности потенциалов также использовались для различных практических приложений, таких как эксплуатация Рентгеновские трубки, ускорители частиц, спектроскопия, медицинские применения, стерилизация пищевых продуктов и эксперименты по ядерной физике. Электростатические генераторы, такие как Генератор Ван де Граафа, а вариации как Пеллетрон, также находят применение в физических исследованиях.

Электростатические генераторы можно разделить на две категории в зависимости от того, как генерируется заряд:

• Машины трения используют трибоэлектрический эффект (электричество, генерируемое при контакте или трении)
• Использование машин влияния электростатическая индукция

Машины трения

История

Типичная машина трения с использованием стеклянного шара, распространенная в 18 веке. Мартинуса ван Марума Электростатический генератор в Музей Тейлера
Первые электростатические генераторы называются машины трения

из-за трение в процессе генерации. Примитивная форма фрикционной машины была изобретена около 1663 г. Отто фон Герикес помощью серного шара, который можно вращать и тереть вручную. Возможно, он на самом деле не вращался во время использования и не предназначался для производства электричества (скорее, космических добродетелей),[1] но вдохновил многие более поздние машины, в которых использовались вращающиеся шары. Исаак Ньютон предложил использовать стеклянный шар вместо серного.[2] Около 1706 г. Фрэнсис Хоксби улучшена базовая конструкция,[3] с его электрической машиной трения, которая позволяла быстро вращать стеклянную сферу относительно шерстяной ткани.[4]

Генераторы получили дальнейшее развитие, когда около 1730 г. проф. Георг Матиас Бозе Виттенберга добавил собирающий проводник (изолированная трубка или цилиндр, поддерживаемый шелковыми нитями). Bose был первым, кто использовал «главный проводник«в таких машинах это железный стержень, который держится в руке человека, тело которого изолировано, стоя на глыбе из смолы.

В 1746 г. Уильям ВатсонУ машины было большое колесо, вращающее несколько стеклянных шаров, с мечом и стволом, подвешенным на шелковых шнурах в качестве главных проводников. Иоганн Генрих Винклер, профессор физики в Лейпциг, заменил кожаную подушку для руки. В 1746 г. Ян Ингенхауз изобрели электрические машины из листового стекла.[5] Экспериментам с электрической машиной во многом способствовало открытие Лейденская банка. Эта ранняя форма конденсаторс токопроводящими покрытиями по обе стороны от стекла могут накапливать электрический заряд при подключении к источнику электродвижущей силы.

Вскоре электрическая машина была усовершенствована. Эндрю (Андреас) Гордон, шотландец и профессор из Эрфурта, который заменил стеклянный шар стеклянным цилиндром; и Гиссингом из Лейпцига, который добавил «резину», состоящую из подушки из шерстяного материала. Коллектор, состоящий из серии металлических наконечников, был добавлен к машине компанией Бенджамин Уилсон около 1746 г., а в 1762 г. Джон Кантон из Англии (он же изобретатель первого электроскопа с пробковым шариком) повысил эффективность электрических машин, разбрызгав амальгаму олова на поверхность резины.[6] В 1768 г. Джесси Рамсден сконструировал широко распространенный вариант пластинчатого электрогенератора.[требуется разъяснение

]

В 1783 году голландский ученый Мартин ван Марум Харлема разработали большая электростатическая машина высокого качества со стеклянными дисками диаметром 1,65 метра для своих экспериментов. Способный вырабатывать напряжение любой полярности, он был построен под его руководством. Джон Катбертсон Амстердама в следующем году. Генератор в настоящее время выставлен на Музей Тейлера в Харлеме.

В 1785 году Н. Роуланд сконструировал машину с шелковым поясом, которая протирала две заземленные трубки, покрытые заячьей шерстью. Эдвард Нэрн разработал электростатический генератор для медицинских целей в 1787 году, который обладал способностью генерировать как положительное, так и отрицательное электричество, первое из которых собиралось с основного проводника, несущего точки сбора, а второе — с другого основного проводника, несущего фрикционную подушку. В Зимняя машина[требуется разъяснение

] обладали более высоким КПД, чем предыдущие машины трения.

В 1830-е гг. Георг Ом обладал машиной, похожей на машину Ван Марума для своих исследований (которая сейчас находится на Немецкий музей, Мюнхен, Германия). В 1840 г. Станок Woodward был разработан путем усовершенствования машины Рамсдена 1768 года с размещением основного проводника над диском (дисками). Также в 1840 г. Гидроэлектростанция Армстронг была разработана с использованием пара в качестве носителя заряда.

Работа на трение

Наличие поверхностный заряд дисбаланс означает, что объекты будут проявлять силы притяжения или отталкивания. Этот дисбаланс поверхностных зарядов, который приводит к статическому электричеству, может быть вызван соприкосновением двух разных поверхностей вместе, а затем их разделением из-за явления трибоэлектрический эффект. Трение двух непроводящих предметов создает большое количество статического электричества. Это не результат трения; две непроводящие поверхности могут стать заряженными, если их просто положить одна на другую. Поскольку большинство поверхностей имеют шероховатую текстуру, зарядка при контакте занимает больше времени, чем при трении. Трение предметов друг о друга увеличивает адгезионный контакт между двумя поверхностями. Обычно изоляторыНапример, вещества, не проводящие электричество, способны как генерировать, так и удерживать поверхностный заряд. Некоторые примеры этих веществ: резина, пластик, стекло, и сердцевина. Проводящий соприкасающиеся объекты также создают дисбаланс заряда, но сохраняют заряд, только если он изолирован. Заряд, который передается при контактной электризации, сохраняется на поверхности каждого объекта. Обратите внимание, что наличие электрический ток не снижает электростатические силы, искрообразование и коронный разряд, или другие явления. Оба явления могут существовать одновременно в одной системе.

Машины влияния

История

На смену фрикционным машинам со временем пришел второй класс инструментов, упомянутый выше, а именно: машины влияния

. Они работают электростатическая индукция и преобразовывать механическую работу в электростатическую энергию с помощью небольшого начального заряда, который постоянно пополняется и усиливается. Первое предположение о машине влияния, похоже, выросло из изобретения Вольтас
электрофор
. Электрофор однопластинчатый конденсатор используется для создания дисбаланса электрический заряд через процесс электростатическая индукция.

Следующим шагом было, когда Авраам Беннет, изобретатель сусального золота электроскоп, описал «удвоитель электричества

«(Phil. Trans., 1787), как устройство, похожее на электрофор, но оно могло усилить небольшой заряд посредством повторяющихся ручных операций с тремя изолированными пластинами, чтобы сделать его наблюдаемым в электроскоп. Эразм Дарвин, В. Уилсон, Г. К. Боненбергер и (позднее, 1841 г.) Дж. К. Э. Пекле разработали различные модификации устройства Беннета. Фрэнсис Рональдс автоматизировал процесс генерации в 1816 году, приспособив маятник в качестве одной из пластин, приводимых в движение часовым механизмом или паровым двигателем — он создал устройство, чтобы приводить в действие свои электрический телеграф.[7][8] В 1788 г. Уильям Николсон предложил свой удвоитель вращающийся, который можно рассматривать как первую вращающуюся машину воздействия. Его инструмент был описан как «инструмент, который, поворачивая лебедку, производит два состояния электричества без трения или связи с землей». (Phil. Trans., 1788, p. 403) Николсон позже описал аппарат с «вращающимся конденсатором» как лучший инструмент для измерений.

Другие, в том числе Т. Кавалло (кто разработал «Множитель Кавалло», множитель заряда с использованием простого сложения, 1795 г.), Джон Рид, Шарль Бернар Десорм, и Жан Николя Пьер Ашетт, далее разработала различные формы вращающихся дублеров. В 1798 году немецкий ученый и проповедник Готлиб Кристоф Боненбергер описал Машина Боненбергера, наряду с несколькими другими дублерами типов Беннета и Николсона в книге. Наиболее интересные из них описаны в «Annalen der Physik» (1801 г.). Джузеппе БеллиВ 1831 году разработал простой симметричный дублер, который состоял из двух изогнутых металлических пластин, между которыми вращалась пара пластин, закрепленных на изолирующем стержне. Это была первая симметричная машина влияния с идентичными конструкциями для обоих терминалов. Этот аппарат был изобретен несколько раз заново. К. Ф. Варлей, который запатентовал версию с высокой мощностью в 1860 г. Лорд Кельвин («пополнитель») 1868 г. и А. Д. Мур («Дирод»), совсем недавно. Лорд Кельвин также изобрел комбинированную машину влияния и электромагнитную машину, обычно называемую мышь мельница, для электризации чернил в связи с его сифонный регистратор, и электростатический генератор капли воды (1867 г.), который он назвал «водопадный конденсатор

«.

Машина Гольца

Машина влияния Хольца
Между 1864 и 1880 гг. В. Т. Б. Хольц сконструировал и описал большое количество машин влияния, которые считались самыми передовыми разработками того времени. В одной форме Машина Гольца состоял из стеклянного диска, установленного на горизонтальной оси, который мог вращаться со значительной скоростью с помощью умножающего механизма, взаимодействующего с индукционными пластинами, установленными в неподвижном диске рядом с ним. В 1865 г. Август Дж. И. Топлер разработал машину влияния, которая состояла из двух дисков, закрепленных на одном валу и вращающихся в одном направлении. В 1868 г. Машина Шведова имел любопытную конструкцию для увеличения выходного тока. Также в 1868 году было разработано несколько машин со смешанным трением, в том числе Машина Кундта и Машина Карре. В 1866 г. Машина Piche (или Машина Bertsch) был развит. В 1869 г. Х. Джулиус Смит получил американский патент на портативное и герметичное устройство, предназначенное для воспламенения пороха. В том же 1869 году бессекторные машины в Германии исследовал Поггендорф.

Действие и эффективность машин влияния были дополнительно исследованы Ф. Россетти, А. Риги, и Фридрих Кольрауш. Э. Э. Н. Маскарт, А. Ройти, и Э. Бушотт также исследовали КПД и ток, производимый машинами влияния. В 1871 году Мусей исследовал бессекторные машины. В 1872 г. Электрометр Риги был разработан и был одним из первых предшественников генератора Ван де Граафа. В 1873 году Лейзер разработал Машина лейзера, разновидность машины Гольца. В 1880 г. Роберт Восс (берлинский производитель инструментов) разработал форму машины, в которой он утверждал, что принципы Топлера и Хольца были объединены. Эта же структура стала известна как Топлер-Хольц

машина.

Машина Вимшерста

Основная статья: Машина Вимшерста

Маленькая машина Вимшерста

В 1878 году британский изобретатель Джеймс Вимшерст начал свои исследования электростатических генераторов, улучшив машину Хольца в мощной версии с несколькими дисками. Классическая машина Вимшерста, ставшая самой популярной формой машины влияния, была представлена ​​научному сообществу к 1883 году, хотя предыдущие машины с очень похожей структурой были описаны ранее Хольцем и Мусеусом. В 1885 году в Англии была построена одна из самых больших машин Wimshurst в истории (сейчас она Чикагский музей науки и промышленности). В Машина Вимшерста это довольно простая машина; он работает, как и все влияющие машины, с электростатической индукцией зарядов, что означает, что он использует даже самый незначительный существующий заряд для создания и накопления большего количества зарядов, и повторяет этот процесс, пока машина находится в действии. Машины Wimshurst состоят из: двух изолированных дисков, прикрепленных к шкивам с противоположным вращением, диски имеют небольшие токопроводящие (обычно металлические) пластины на обращенных наружу сторонах; две двусторонние щетки, которые служат стабилизаторами заряда, а также являются местом, где происходит индукция, создавая новые собираемые заряды; две пары собирающих гребенок, которые, как следует из названия, являются сборщиками электрического заряда, вырабатываемого машиной; две лейденские банки, конденсаторы машины; пара электродов для переноса зарядов после их достаточного накопления. Простая конструкция и компоненты машины Вимшерста делают ее обычным выбором для самодельного электростатического эксперимента или демонстрации, эти характеристики были факторами, которые способствовали ее популярности, как упоминалось ранее.[9]

В 1887 году Вайнхольд модифицировал машину Лейзера с помощью системы индукторов с вертикальными металлическими стержнями с деревянными цилиндрами, расположенными близко к диску, во избежание смены полярности. М. Л. Лебие описал Машина Лебье, по сути, это был упрощенный Восс машина (L’Électricien

, Апрель 1895 г., стр. 225–227). В 1893 году Бонетти запатентовал машину со структурой машины Вимшерста, но без металлических секторов на дисках.[10][11] Эта машина значительно мощнее, чем разделенная версия, но ее обычно нужно запускать с внешнего заряда.

Пиджон машина

В 1898 г. Пиджон машина был разработан с уникальной настройкой У. Р. Пиджон. 28 октября того же года Пиджон представил эту машину Физическому обществу после нескольких лет исследования машин влияния (начиная с начала десятилетия). Об устройстве позже сообщалось в Философский журнал

(Декабрь 1898 г., стр. 564) и
Электрический обзор
(Том XLV, стр. 748). Машина Pidgeon имеет фиксированные индукторы расположены таким образом, чтобы увеличить эффект электростатической индукции (и его электрическая мощность, по крайней мере, вдвое больше, чем у типичных машин этого типа [кроме случаев перенапряжения]). Существенными особенностями машины Pidgeon являются, во-первых, комбинация вращающейся опоры и неподвижной опоры для создания заряда, и, во-вторых, улучшенная изоляция всех частей машины (но особенно несущих частей генератора). Машины Pidgeon представляют собой комбинацию машины Wimshurst и машины Voss со специальными функциями, адаптированными для уменьшения количества утечки заряда. Машины Pidgeon возбуждают себя с большей готовностью, чем лучшие машины этого типа. Кроме того, Пиджон исследовал более современные машины с «триплексом» (или «двойные машины с одним центральным диском») с закрытыми секторами (и получил британский патент 22517 (1899) на этот тип машины).

Многодисковые машины и электростатические машины «триплекс» (генераторы с тремя дисками) также широко разрабатывались на рубеже 20-го века. В 1900 г. Ф. Тадсбери обнаружил, что включение генератора в металлическую камеру, содержащую сжатый воздух, или лучше, углекислый газ, то изоляционные свойства сжатых газов позволили получить значительно улучшенный эффект за счет увеличения напряжения пробоя сжатого газа и уменьшения утечки через пластины и изолирующие опоры. В 1903 г. Альфред Версен запатентовал вращающийся диск из эбонита, имеющий встроенные секторы с кнопочными контактами на поверхности диска. В 1907 г. Генрих Воммельсдорф сообщили об изменении машины Хольца с использованием этого диска и индукторов, встроенных в целлулоидные пластины (DE154175;Машина ВерзенаВоммельсдорф также разработал несколько высокопроизводительных электростатических генераторов, наиболее известными из которых были его «Конденсаторные машины» (1920 г.). Это были однодисковые машины, использующие диски со встроенными секторами, доступ к которым осуществлялся по краям.

Современные электростатические генераторы

Электростатические генераторы сыграли фундаментальную роль в исследованиях структуры материи, начиная с конца 19 века. К 1920-м годам стало очевидно, что необходимы машины, способные производить большее напряжение.

Ван де Грааф

Основная статья: Генератор Ван де Граафа

Генератор Ван де Граафа изобрел американский физик. Роберт Дж. Ван де Грааф в 1929 г. Массачусетский технологический институт как ускоритель частиц.[12] Первая модель была продемонстрирована в октябре 1929 года. В машине Ван де Граа изолирующая лента переносит электрический заряд внутрь изолированного полого металлического высоковольтного вывода, где он переносится на вывод с помощью «гребешка» металлических острий. Преимущество конструкции заключалось в том, что, поскольку внутри клеммы не было электрического поля, заряд на ремне мог продолжать разряжаться на клемме независимо от того, насколько высоким было напряжение на клемме. Таким образом, единственным ограничением напряжения на машине является ионизация воздуха рядом с терминалом. Это происходит, когда электрическое поле на выводе превышает диэлектрическая прочность воздуха, около 30 кВ на сантиметр. Поскольку наибольшее электрическое поле создается на острых концах и краях, вывод выполнен в виде гладкой полой сферы; чем больше диаметр, тем выше достигается напряжение. В первой машине в качестве ленты для переноса заряда использовалась шелковая лента, купленная в магазине за пять центов. В 1931 году в описании патента была описана версия, способная производить 1 000 000 вольт.

Генератор Ван де Граафа был успешным ускорителем частиц, производя самые высокие энергии до конца 1930-х годов, когда циклотрон заменил его. Напряжение на открытых машинах Van de Graaff ограничено несколькими миллионами вольт за счет пробоя воздуха. Более высокие напряжения, примерно до 25 мегавольт, были достигнуты за счет помещения генератора в резервуар с изолирующим газом под давлением. Этот тип ускорителей частиц Ван де Граафа до сих пор используется в медицине и исследованиях. Были изобретены и другие варианты для физических исследований, такие как Пеллетрон, который использует цепь с чередующимися изолирующими и проводящими звеньями для переноса заряда.

Малые генераторы Ван де Граафа обычно используются в научные музеи и научное образование, чтобы продемонстрировать принципы статического электричества. Популярная демонстрация — это когда человек дотрагивается до высоковольтного вывода, стоя на изолированной опоре; высокое напряжение заряжает волосы человека, заставляя пряди выступать из головы.

EWICON

Электростатический преобразователь энергии ветра EWICON был разработан Школой электротехники, математики и информатики в г. Делфтский технологический университет (ТУ Делфт). Он стоит возле архитектурной фирмы Mecanoo. Основными разработчиками были Йохан Смит и Дхирадж Джайрам. Кроме ветра, у него нет движущихся частей. Он приводится в движение ветром, уносящим заряженные частицы от его коллектора.[13] Конструкция страдает низкой эффективностью.[14]

Голландское ветровое колесо

Технология, разработанная для EWICON, была повторно использована в голландском Windwheel.[15][16]

Как это работает – теория

Вращение дисков с металлическими секторами приводит к переносу электрического заряда внутри машины, который хранится в конденсаторах до момента возникновения искры или заряда утечки.

Самые важные части в электрофорном агрегате – нейтрализаторы. Это две перемычки со щетками установленные крестом. Если хотя бы одну из четырех щеток отодвинуть от сегментов, машинка перестает работать. Хотя казалось бы диски вращаются, электризуются трением о воздух и значит электричество вырабатывается.

Нейтрализатор делает следующее: он перетаскивает заряд с одной половинки диска на другую и диск оказывается не просто заряжен, а заряжен избирательно – не по всей плоскости.

Другими словами, диск собирает заряды из воздуха, а нейтрализаторы их перераспределяют. Заряд снимается щеткой, движется по проводнику к противоположной щетке и в тот момент когда напротив сегмента появится сегмент второго диска – перескакивает на него.

Далее этот сегмент подходит к щетке второго нейтрализатора и процесс повторяется, но уже на другом диске. Таким образом происходит кругооборот зарядов между дисками в процессе которого воздух между сегментами ионизируется и разделяется. В результате накачки увеличивается напряжение, кроме того в машинке работает эффект раздвигания обкладок конденсатора, что также способствует увеличению напряжения.

Полезное: Регулированный блок питания 0-30В

Миниатюрное устройство по созданию таких безвредных молний (но не для микроэлектроники) легко сделать своими руками.

Данный электростатический генератор способен генерировать более 20000 Вольт, но малый ток делает его безопасным для использования без специальных мер предосторожности.

Передовая наука и устройства

Эти генераторы использовались, иногда ненадлежащим образом и с некоторыми противоречиями, для поддержки различных крайняя наука расследования. В 1911 г. Джордж Сэмюэл Пигготт получил патент на компактную двойную машину, заключенную в герметичный бокс для своих экспериментов, касающихся радиотелеграфия и «антигравитационныйЗначительно позже (в 1960-х годах) машина, известная как «Testatika», была построена немецким инженером Полем Сюиссом Бауманом и продвинута швейцарским сообществом Метернитанс. Testatika — это электромагнитный генератор, основанный на электростатической машине Pidgeon 1898 года, который, как утверждается, производит «бесплатную энергию», доступную непосредственно из окружающей среды.

Клуб защитников тишины

Новый на вашем сайте. Тоже имею муки. Надо мной с женой поселились две девки, проблядского вида, Не могу понять чем они занимаются по жизни — встают в 13 — 17 часов (слышен топот и будильник), а затем начинается долбежка в стиле хаус, иногда по 7 часов подряд! Спать ложатся в 10 утра! …понять не могу. Писали с женой записку, не помогло, ходили три раза к ним, мол мы просто поговорить хотим, без крови — они только в глазок смотрят, делают тихо и через пол часа все то же самое. Стучал в потолок кувалдой и по батареям, но это их только озлобляет и они делают громче и ногами в отместку топают… Не могу понять таких…меня однажды самого упрекнул сосед (давно до того как появились девки) в громкой пьянке, так мне так стыдно стало, что я нарушаю комфорт других людей, их право на сон…а эти почему-то не понимают. Потом притаился. Вколол яйца в обивку. Яйца не помогли — вони не было. Разбил яйцо в стакан и начал наблюдать за ним и нюхать его каждый день. Оно просто испаряется!! Его все меньше в стакане а вони нет! Хз как заставить его протухнуть, чтобы потом вогнать в шприц. Пока на вооружении другой шприц с рыбьим соусом/жиром, яйцом и аммиаком. Держу его в тепле и на свете. В шприце есть немного воздуха для всяких реакций распада. А теперь о звуке. Сгенерил в Саунд Фордже семь звуков, каждый по несколько часов продолжительностью. Несколько звуков с частотами 20 — 40 Гц с фильтрами и модуляцией амплитуд в 5-7 Гц. Несколько высокочастотных 20-21 кГц с фильтрами. Один звук где один канал — низкие пульсирующие частоты, а второй канал — высокочастотный писк.

Эти звуки не имеют супер эффект и прочее, но могут подпортить настроение сильно (жена как услышала писк, глаза на лоб полезли). При прижатии к потолку (а лучше стыку не несущей стены и потолка, в условиях утренней и дневной тишины они будут иметь определенный резонанс и дойдут до адресата. Главное чтобы пускать ОЧЕНЬ ГРОМКО! Еще одно преимущество — невозможно понять откуда звук идет. Устроил тест. Подождал когда девки сверху уйдут, затем придвинул все к потолку, врубил по полной, закрыл двери в комнатах, вышел на лестничную клетку и начал прислушиваться. Невразумительный писк/гул. На гране «а может мне кажется…сдурел что ли…» Слушаю свою дверь — вроде оттуда. Слушаю дверь соседа справо — а мож оттуда. Поворачиваю голову — а может из лифта… У всех здания и квартиры разные, не могу ручаться что у всех так же было бы. Теперь энто дело на готове, жду повода, так сказать наехать по понятиям, а не по беспределу Они уже 4 дня не шумят. Как только, так стразу, с 7.00 и на весь день.

использованная литература

1. Увидеть:
   • Хиткот, Н. Х. де В. (1950) «Серный шар Герике», Анналы науки
     ,
     6
     : 293-305. doi:10.1080/00033795000201981

   Цайтлер, Юрген (2011) «Guerickes Weltkräfte und die Schwefelkugel», Monumenta Guerickiana20
   /
   21
   : 147-156.

2. Шиффер, Майкл Брайан (2003). Нарисуйте молнию: Бенджамин Франклин и электрические технологии в эпоху Просвещения
   . Univ. Калифорнийской прессы. стр.-19. ISBN 0-520-24829-5 .
3. Оптика, 8-й запрос
4. Хоксби, Фрэнсис (1709). Психомеханические эксперименты на различных предметах
   . Р. Бругис.
5. Памфри, Стивен (май 2009 г.). «Хоксби, Фрэнсис (род. 1660, ум. 1713)». Оксфордский национальный биографический словарь
   (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. Дои:10.1093 / ссылка: odnb / 12618. Получено 2011-12-11. (Подписка или Членство в публичной библиотеке Великобритании требуется.)
6. Проконсультируйтесь с доктором Карпус «Введение в электричество и гальванизм», Лондон 1803 г.
7. Мавер, Уильям-младший: «Электричество, его история и прогресс», Американская энциклопедия; библиотека универсальных знаний, т. X, стр. 172 и далее. (1918). Нью-Йорк: Encyclopedia Americana Corp.
8. Рональдс, Б.Ф. (2016). Сэр Фрэнсис Рональдс: отец электрического телеграфа
   . Лондон: Imperial College Press. ISBN 978-1-78326-917-4 .
9. Рональдс, Б.Ф. (2016). «Сэр Фрэнсис Рональдс и электрический телеграф». Int. J. По истории инженерии и технологий
   .
   86
   : 42–55. Дои:10.1080/17581206.2015.1119481.
10. Де Кейруш, A.C (2014). «Работа машины Вимшерста».
    • Массачусетский технологический институт (2010). «Демонстрация физики Массачусетского технологического института — Машина Вимшерста».

    Вайсштейн, Э. В. (1996–2007). «Машина Вимшерста — из мира физики Эрика Вайсштейна».

11. Фон Слатт, Дж (2012). «Машина Джейка Вимшерста и как ее построить! (Часть 1)».
12. Бонетти, «Электростатическая машина, жанр Wimshurst, sans secteurs et invisible» [Электростатическая машина типа Wimshurst, без видимых секторов], патент Франции No. 232 623 (выпущено 5 сентября 1893 г.). Увидеть: Описание машин и процессов для лекций изобретений, оставшихся без присмотра
    … (Описание машин и процессов, на которые получены патенты на изобретения…), 2-я серия, т. 87, часть 2 (1893), раздел: Instruments de Précision: Production et transport de l’électricité, стр.87.
13. Смотрите также:
    • (Аноним) (14 апреля 1894 г.) «Machines d’induction électrostatique sans secteurs» (Электростатические индукционные машины без секторов), La Nature
      ,
      22
      (1089) : 305-306.

    Английский перевод La Nature
    статья (вверху): (Анон.) (26 мая 1894 г.) «Машины индукционные электростатические без секторов»,
    Scientific American
    ,
    70
    (21) : 325-326.

    Читайте также:  Как сделать мини гидроэлектростанцию своими руками
14. С. М. Кинан (август 1897 г.) «Бессекторные машины Вимшерста», Американский электрик
    ,
    9
    (8) : 316-317
15. Инструкция по сборке машины Бонетти
16. Г. Пеллиссье (1891) «Теория де ла машина де Вимшерст» (Теория машины Вимшурта), Journal de Physique théoretique et appliquée
    , 2-я серия,
    10
    (1): 414-419. На стр. 418, французский инженер по свету Жорж Пеллиссье описывает, что по сути является машиной Бонетти: «
    … La machine de Wimshurst pourrait, en effet, être construite avec des plau de verre unis et des peignes au leu de brosses aux extrémités des conducteurs diamétraux. L’amorçage au départ devrait être fait à l’aide d’une source étrangère, placée, par example, en face de A1, à l’extérieur.
    «(… Машина Вимшерста, по сути, может быть сконструирована из простых стеклянных пластин и с гребнями вместо щеток на концах диаметральных проводников. Первоначальная зарядка может производиться с помощью внешнего источника, расположенного, например, напротив и за пределами [раздела] A1 [стеклянного диска].) Пеллиссье затем заявляет, что «роль металлических секторов машины Вимшерста, по-видимому, в первую очередь заключается в том, чтобы облегчить ее автоматический запуск и уменьшить влияние атмосферной влажности».
17. Van de Graaff, R.J .; Комптон, К. Т .; Ван Атта, Л. К. (февраль 1933 г.). «Электростатическое производство высокого напряжения для ядерных исследований» (PDF). Физический обзор
    . Американское физическое общество.
    43
    (3): 149–157. Bibcode:1933ПхРв … 43..149В. Дои:10.1103 / PhysRev.43.149. Получено 31 августа, 2015.
18. landartgenerator (13 апреля 2013 г.). «EWICON (Электростатический преобразователь энергии ветра)». landartgenerator.org
    . Получено 26 февраля, 2015.
19. Как долго мы должны ждать безлопастную ветряную мельницу?
20. Голландский Windwheel 2.0: Herontwerp zonder windenergie?
21. Голландское ветровое колесо

Ссылки [ править ]

1. См .:
   • Heathcote, NH de V. (1950) «Серный шар Герике», Annals of Science
     ,
     6
     : 293-305. DOI : 10.1080 / 00033795000201981

   Zeitler, Юрген (2011) «Guerickes Weltkräfte унд умереть Schwefelkugel», Monumenta Guerickiana20
   /
   21
   : 147-156.

2. Шиффер, Майкл Брайан (2003). Нарисуйте молнию: Бенджамин Франклин и электрические технологии в эпоху Просвещения . Univ. Калифорнийской прессы. стр. 18 -19. ISBN 0-520-24829-5.
3. Оптика, 8-й запрос
4. Hauksbee, Фрэнсис (1709). Психомеханические эксперименты на разных предметах
   . Р. Бругис.
5. Pumfrey, Стивен (май 2009). «Хоксби, Фрэнсис (род. 1660, ум. 1713)» . Оксфордский национальный биографический словарь
   (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. DOI : 10.1093 / исх: odnb / 12618 . Проверено 11 декабря 2011 . (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании .)
6. Consult доктора Carpue «S Введение„к электричеству и гальванизму“ , Лондон 1803.
7. Мавер, Уильям-младший: «Электричество, его история и прогресс», Американская энциклопедия; библиотека универсальных знаний, т. X, стр. 172 и далее. (1918). Нью-Йорк: Энциклопедия Americana Corp.
8. Ronalds, BF (2016). Сэр Фрэнсис Рональдс: отец электрического телеграфа
   . Лондон: Imperial College Press. ISBN 978-1-78326-917-4.
9. Ronalds, BF (2016). «Сэр Фрэнсис Рональдс и электрический телеграф». Int.J. Для истории техники и технологий
   .
   86
   : 42–55. DOI : 10.1080 / 17581206.2015.1119481 .
10. De Queiroz, А. С (2014). «Работа машины Вимшерста» .
    • Массачусетский технологический институт (2010). «Демонстрация физики Массачусетского технологического института — машина Вимшерста» .

    Вайсштейн, Э. В. (1996–2007). «Машина Вимшерста — из мира физики Эрика Вайсштейна» .

11. Фон Слатт, Дж (2012). «Машина Джейка Вимшерста и как ее построить! (Часть 1)» .
12. Bonetti, «Une машины électrostatique, жанр Wimshurst, рубленый secteursдр невидимы» [Электростатический машин типа Wimshurst, без видимых секторов], французский патент №. 232 623 (выпущено 5 сентября 1893 г.). См .: Описание машин и процессов для лекций изобретений ont été pris
    … (Описание машин и процессов, на которые получены патенты на изобретения…), 2-я серия, том. 87, часть 2 (1893 г.), раздел: Instruments de précision: Production et transport de l’électricité, стр. 87.
13. См. Также:
    • (Анон.) (14 апреля 1894 г.) «Machines d’induction électrostatique sans secteurs» (Электростатические индукционные машины без секторов), La Nature
      ,
      22
      (1089): 305-306.

    Английский перевод статьи La Nature
    (см. Выше): (Anon.) (26 мая 1894 г.) «Электростатические индукционные машины без секторов»,
    Scientific American
    ,
    70
    (21): 325-326.

14. С.М. Кинан (август 1897 г.) «Бессекторные машины Уимшерста», American Electrician
    ,
    9
    (8): 316-317.
15. Инструкция по сборке машины Бонетти
16. Г. Пеллиссье (1891) «Теория машины Вимшурста» (Теория машины Вимшурта), Journal de Physique théoretique et appliquée
    , 2-я серия,
    10
    (1): 414-419. На стр. 418, французский инженер по свету Жорж Пеллиссье описывает то, что, по сути, является машиной Бонетти: «
    … la machine de Wimshurst pourrait, en effet, être construite avec des плато de verre unis et des peignes au leu de brosses aux extrémités des diamétraux. L’amorçage. au départ devrait être fait à l’aide d’une source étrangère, placée, par example, en face de A 1 , à l’extérieur.
    «(… Машина Вимшерста, по сути, может быть сконструирована из простых стеклянных пластин и с гребнями вместо щеток на концах диаметральных проводников. Первоначальная зарядка может производиться с помощью внешнего источника, расположенного, например, напротив и за пределами [секции] A 1 [стеклянного диска].) Затем Пеллиссье заявляет, что «роль металлических секторов машины Вимшерста, по-видимому, в первую очередь состоит в том, чтобы облегчить ее автоматический запуск и уменьшить влияние атмосферная влажность «.
17. Ван де Грааф, RJ; Комптон, KT; Ван Атта, LC (февраль 1933 г.). «Электростатическое производство высокого напряжения для ядерных исследований» (PDF) . Физический обзор
    . Американское физическое общество.
    43
    (3): 149–157. Полномочный код : 1933PhRv … 43..149V . DOI : 10.1103 / PhysRev.43.149 . Проверено 31 августа 2015 года .
18. landartgenerator (13 апреля 2013 г.). «EWICON (Электростатический преобразователь энергии ветра)» . landartgenerator.org
    . Проверено 26 февраля 2015 года .
19. Как долго мы должны ждать безлопастную ветряную мельницу?
20. Голландский Windwheel 2.0: Herontwerp zonder windenergie?
21. Голландское ветровое колесо

дальнейшее чтение

• Готлиб Кристоф Боненбергер []: Beschreibung unterschiedlicher Elektrizitätsverdoppler von einer neuen Einrichtung nebst einer Anzahl von Versuchen üb. verschiedene Gegenstände d. Elektrizitätslehre [Описание различных удвоителей электричества нового устройства, а также ряд экспериментов с различными объектами электричества] Тюбинген 1798 г.
• Хольц, В. (1865). «Ueber eine neue Elektrisirmaschine» [О новой электрической машине]. Annalen der Physik und Chemie
  (на немецком). Вайли.
  202
  (9): 157–171. Дои:10.1002 / andp.18652020911. ISSN 0003-3804.
• Вильгельм Хольц: более высокая нагрузка на изолирующие поверхности за счет бокового натяжения и перенос этого принципа в конструкцию индукционных машин. В: Иоганн Поггендорф, К.Г. Барт (ред.): Анналы физики и химии. 130, Лейпциг 1867, стр. 128 — 136
• Вильгельм Хольц: Машина влияния. В: Ф. Поске (ред.): Анналы физики и химии. Юлиус Шпрингер, Берлин 1904 г. (семнадцатый год, четвертый выпуск).
• О. Леманн: Физическая техника доктора Дж. Фрика. 2, Friedrich Vieweg und Sohn, Braunschweig 1909, p. 797 (Раздел 2).
• Ф. Поске: Новые формы машин влияния .. В: Ф. Поске (ред.) Для физического и химического образования. журнал Julius Springer, Берлин 1893 г. (седьмой год, второй выпуск).
• К. Л. Стонг «Электростатические двигатели питаются от электрического поля Земли.». Октябрь 1974 г. (PDF)
• Олег Д. Ефименко, «Электростатические двигатели: их история, типы и принципы работы
  «. Electret Scientific, Звездный городок, 1973.
• Г. В. Фрэнсис (автор) и Олег Дмитриевич Ефименко (редактор) «Электростатические эксперименты: энциклопедия ранних электростатических экспериментов, демонстраций, устройств и аппаратов
  «Электретный научный», Звездный городок, 2005.
• В. Э. Джонсон «Современные высокоскоростные машины воздействия; Их принципы, конструкция и применение в радиографии, радиотелеграфии, искровой фотографии, электрокультуре, электротерапии, зажигании газа высокого напряжения и испытании материалов.
  «. ISBN B0000EFPCO
• Саймон, Альфред В. (1 ноября 1924 г.). «Количественная теория влияния электростатического генератора». Физический обзор
  . Американское физическое общество (APS).
  24
  (6): 690–696. Дои:10.1103 / Physrev.24.690. ISSN 0031-899X. ЧВК 1085669. PMID 16576822.
• Дж. Клерк Максвелл, Трактат об электричестве и магнетизме (2-е изд., Оксфорд, 1881 г.), т. я. п. 294
• Джозеф Дэвид Эверетт, Электричество
  (расширение части iii. Огюстен Приват-Дешанель»Натуральная философия») (Лондон, 1901), гл. iv. п. 20
• А. Винкельманн, Handbuch der Physik (Бреслау, 1905), т. iv. С. 50–58 (содержит большое количество ссылок на оригинальные статьи).
• Дж. Грей «Машины электрического воздействия, их историческое развитие и современные формы [с инструкциями по их изготовлению]
  «(Лондон, 1903 г.). (Дж. А. Ф.)
• Сильванус П. Томпсон, The Influence Machine from Nicholson -1788–1888, Journ. Soc. Тел. Eng., 1888, 17, с. 569
• Джон Манро, История электричества (Проект Гутенберг Etext)
• А. Д. Мур (редактор) «Электростатика и ее приложения
  «. Уайли, Нью-Йорк, 1973.
• Олег Д. Ефименко (совместно с Д. К. Уокером) «Электростатические двигатели
  Phys. Teach. 9, 121–129 (1971).
• Пиджон, В. Р. (1892). «Машина влияния». Труды Лондонского физического общества
  . IOP Publishing.
  12
  (1): 406–411. Дои:10.1088/1478-7814/12/1/327. ISSN 1478-7814.
• Пиджон, В. Р. (1897). «Машина влияния». Труды Лондонского физического общества
  . IOP Publishing.
  16
  (1): 253–257. Дои:10.1088/1478-7814/16/1/330. ISSN 1478-7814.

Сущность электрофорной машины

Сборка машины Вимшурста В этом видео уроке будем собирать электрофорную машину, которая представляет из себя генератор статического электричества. В начале рассматриваются общие вопросы по назначению и конструкции этой машины, потом подробно показаны все шаги по ее изготовлению своими руками.
Посмотрите на выбор ручных генераторов в этом китайском магазине.

Что представляет из себя электрофорная машина?

Устройство состоит из основания, на котором крепятся ее детали. Также в ее состав входят две стойки с осями, на которых крепятся два диска с металлизированным покрытием. Имеются также две лейденские банки, которые являются, по сути, конденсаторами или накопителями заряженных частиц. Разрядники, которые функционируют по мере накопления заряда конденсаторов, съемники заряженных частиц с передней и с задней стороны дисков. Диски приводятся в движение при помощи ременной передачи. Мы крутим ручку и за счет этого происходит вращение дисков.

Первые генераторы статического электричества были одновременно изобретены в Германии в одно и то же время Августом Теплером и, независимо от него, Вильгельмом Гольцем. Принцип работы электрофорной машины. Поскольку диски вращаются относительно друг друга в противоположные стороны, они создают положительные и отрицательные заряды. При вращении дисков по мере накопления зарядов происходит разряд.

Авторы видео решили изготовить данную машину, которую можно повторить своими руками в обычных домашних условиях. На сайтах в интернете есть несколько примеров создания такого генератора, но данная конструкция будет иметь двигатель.

Сначала были сделаны чертежи будущей машины. В первую очередь были рассчитаны параметры диска. После проделанной предварительной работы приступили к созданию устройства.

Основные детали

Машина будет состоять из следующих элементов. Это 2 диска, которые будут вращаться в противоположные стороны, они будут сделаны из CD-дисков. Два двигатель от компьютерного кулера, которые будут приводить их в движение. Диск будет приклеен двухсторонним скотчем на ротор мотора. Сам двигатель крепится к стойке. Стойки будут сделаны из оргстекла. Также будут использованы лейденские банки. Это пустая металлическая емкость, от которой идет один контакт, далее полистироловый диэлектрик и латунный контакт.

Изготовление электрофорной машины

Теперь, используя шаблон, приступаем к разметке на скотче. Прикладываем шаблон и вырезаем все нужные фрагменты. Всего было вырезано 20 лепестков на один диск. Должно получиться 20 секций. Угол между двумя лепестками составляет 18 градусов. Разметка производится при помощи обычного листа в клеточку и транспортира. Теперь накладываем диск точно в середину координат, при помощи ножа или шила делаем насечки по 18 градусов. Наклеиваем лепестки в соответствии с линиями. В точной аналогии с первым диском был сделан второй диск. Он был обработан, чтобы обеспечить зазор.

У мотора удаляем желтый провод. Отсекаем ребра жесткости, чтобы можно было отсоединить двигатель. Некоторое место нужно оставить под монтажные отверстия.

Источник