ما هي آلة Wimshurst؟

- Jun 14, 2019-

كانت آلة Wimshurst مولدًا ثوريًا في القرن التاسع عشر   كهرباء ساكنة   يمكن أن تولد الجهد القوي. تم تصنيفها على أنها "آلة التأثير" ، لأنها لم تستخدم الاحتكاك في توليد الفولتية. تم اختراع الجهاز وانتهى في عام 1883 من قبل المخترع والمهندس البريطاني المسمى جيمس ويمشورست. لقد استُقبلت آلة Wimshurst جيدًا لأنها تتمتع بالقدرة على توليد فولتات أعلى من المولدات الأخرى في عصرها ، ولم يكن لديها أي عيوب مثل تبديل الأقطاب. بعد قرون ، لا يزال الجهاز يصنع لشرح كيفية عمل الكهرباء الساكنة.

تتمثل أكثر الأشياء الملحوظة في جهاز Wimshurst في القرصين الرقيقين اللذين بهما فتحات في الوسط ، والتي تحتوي على أسطوانة مثبتة عليهما لتركيب الأقراص على القاعدة. يعلق على الاسطوانة قضيبان رفيعان من المعدن - واحد لكل قرص - بهما فرش معدنية على كلا الطرفين. على الجانب الأيسر والأيمن من الماكينة يوجد قضيبان معدنيان آخران يطلقان على "الأقطاب الكهربائية" ، ويتميزان بالكرات الموجودة على نهايتيهما. يتم تثبيت زوج آخر من قضبان معدنية أفقية تسمى "أمشاط التجميع" على جانبي الماكينة ، مع سدادات مطاطية على أحد الطرفين ؛ يتم إدراج أطراف أخرى من أمشاط الجمع في الجرار ليدن ، ودعا   المكثفات . بشكل أساسي ، يجب أن يبدو كل جانب متشابهًا ويحتوي على نفس المكونات مثل الفرش وأمشاط التجميع ، باستثناء الأقطاب الكهربائية المثبتة على أحد الأقراص فقط.

تعمل آلة Wimshurst عندما يتم تدوير القرصين ، عادة باستخدام مقبض ، كما هو الحال في صندوق الرياح. يقال إن الأقراص "تدور معاكس" ، أو تدور عكس اتجاه بعضها البعض. يمكن للمرء أن يفترض أن القرص الخلفي مشحون سالبًا ، وعندما يحدث ذلك   شحنة سالبة   يصطف مع نهاية واحدة من الفرشاة المعدنية على القرص الأمامي ، أ   شحنة موجبة   تم إنشاؤه لتحقيق التوازن في التهمة السلبية. إلا أن الطرف الآخر من الفرشاة ينتج شحنة سالبة ، حيث يحتوي الطرف الآخر على شحنة موجبة.

بمجرد وجود شحنات سالبة وإيجابية على القرص الأمامي لجهاز Wimshurst ، يتم تشغيل القرص الخلفي لتوليد شحنات موجبة وسالبة أيضًا ، من أجل خلق استقطاب إيجابي سلبي. تستمر هذه العملية ما دامت الأقراص تدور عكسيا ، إلى أن يتم تحفيز الكثير من الشحنات الإيجابية والسلبية بحيث لا يمكن احتواؤها وأنها "تنفجر" إلى شرارات صغيرة. يمكن تصور أن الأقراص يمكن أن تحمل شحنة موجبة وسالبة فقط ، لذلك عندما تمر الشحنات الإضافية عبر مشط التجميع ، يجمع الأخير الشحنات ويخزنها داخل المكثفات. مشط واحد يجمع كل الشحنات السلبية في جرة واحدة ، في حين يجمع المشط الآخر شحنات موجبة في جرة أخرى.