Электрофор машин нь цахилгаан эрчим хүчний тасралтгүй эх үүсвэр болж ажилладаг. Энэ төхөөрөмжийг ихэвчлэн янз бүрийн цахилгаан үзэгдэл, нөлөөллийг үзүүлэх туслах хэрэгсэл болгон ашигладаг. Гэхдээ түүний дизайн, онцлог юу вэ?
Бүтээлийн түүхээс бага зэрэг
Электрофор машиныг Германы физикч Август Теплер 1865 онд бүтээжээ. Сонирхолтой нь, бие даасан байдлаар өөр нэг туршилтын эрдэмтэн Вильгельм Гольц үүнтэй төстэй загварыг зохион бүтээсэн, гэхдээ бүр илүү төгс, учир нь түүний аппарат нь их хэмжээний боломжит ялгааг олж авах боломжтой бөгөөд шууд гүйдлийн эх үүсвэр болж чаддаг байв. Нэмж дурдахад Голцевын машин нь дизайны хувьд илүү хялбар байсан. 19-р зууны төгсгөлд цахилгаан, механикийн чиглэлээр английн туршилтын ажилтан Жеймс Вимсхурст уг төхөөрөмжийг сайжруулсан. Өнөөдрийг хүртэл түүний хувилбар (бага зэрэг орчин үеийн ч гэсэн) асар их ялгааг бий болгох чадвартай тул электродинамик туршилтуудыг үзүүлэхэд ашигладаг.коллекторуудын хоорондох потенциал. Электрофор машиныг 20-р зууны дөчөөд онд Иоффе хэмээх эрдэмтэн сайжруулж, рентген аппаратыг тэжээх шинэ төрлийн электростатик генераторыг бүтээжээ. Wimshurst машиныг одоогоор цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх шууд ажилд ашиглаагүй ч инженер, шинжлэх ухаан, технологийн дэвшлийн хөгжлийн түүхийг харуулсан түүхэн үзмэр юм.
Электрофор машины дизайн
Энэ төхөөрөмж нь бие бие рүүгээ эргэдэг хоёр дискнээс бүрдэнэ. Электрофор машины ажил нь ийм давхар эргэлтийг хэрэгжүүлэхэд яг оршдог. Дискнүүд дээр бие биенээсээ тусгаарлагдсан дамжуулагч сегментүүд байдаг. Хоёр дискний хажуугийн гадаргуугийн тусламжтайгаар конденсаторууд үүсдэг. Тийм ч учраас электрофор машиныг заримдаа конденсатор машин гэж нэрлэдэг. Дискнүүд дээр саармагжуулагч байдаг бөгөөд тэдгээр нь сойзны тусламжтайгаар дискний эсрэг талын элементүүдээс цэнэгийг газар руу шилжүүлдэг. Цуглуулагчид зүүн, баруун талд байдаг. Арын болон урд дискнээс самнуудын үүсгэсэн дохионууд тэдгээр дээр ирдэг.
Лейдений эрэг юу вэ?
Ихэнх тохиолдолд конденсатор дээр цэнэг хуримтлагддаг. Тэднийг Лейден банк гэж нэрлэдэг. Үүний дараа илүү хүчтэй ялгадас, оч үүсгэх боломжтой. Конденсатор бүрийн дотоод хавтангууд нь дамжуулагчтай тус тусад нь холбогддог. Энэ хүрдэг сойздискний хэсгүүдийг Лейдений лонхтой дотоод доторлогоотой хослуулсан. Одоогоор бүх бүтэц нь хуванцар тавиур дээр суурилагдсан. Лейден лонхтой хамт машины эд ангиудыг модон тавиур дээр бэхэлдэг. Загварын тодорхой байдлыг харгалзан өөрийн гараар электрофор машиныг маш энгийнээр хийж болно. Техникийн тусгай боловсролгүй хүн ч өөрөө өөртөө зориулан угсарч ажиллуулж болно.
Электрофор машины үндэс нь юу вэ?
Хоёр дискний харилцан хүчин чармайлтыг ашиглах нь энэ төхөөрөмжийн гол зарчим юм. Боломжит зөрүү, дараа нь ялгадас, оч үүсэх нөлөөг салбаруудын зөв зохион байгуулалтаар олж авдаг. Мэдээжийн хэрэг, хоосон диск ашигладаг хөгжүүлэлтүүд байдаг боловч тэдгээр нь ижил төстэй үр ашгийг өгдөггүй. Ийм загварыг ихэвчлэн жижиг боловсролын байгууллагуудад ашигладаг. Электрофор машин гэх мэт төхөөрөмжийн дискний хоорондох зай нь чухал үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд конденсатор дээр шаардлагатай хүчдэлд хүрэхэд чухал нөлөө үзүүлдэг.
Машины зарчим юу вэ?
Электрофор машин нь зохион бүтээгдсэн цагаасаа хойш олон өөрчлөлтийг хийсэн (энэ бол XVIII зууны эхэн үе). Гэхдээ гол санаа нь хэвээр байна. Машины дизайны үндэс нь наасан хавтан (металл тууз) бүхий диск юм. Туузан хөтөч ашиглан тодорхой механик хүчийг хэрэглэснээр тэдгээрийг өөр өөр чиглэлд, бие биенийхээ эсрэг эргүүлж болно. Нэгний нүүрэн дээрдиск эерэг цэнэглэгддэг. Энэ нь өөр цэнэг (сөрөг) өөртөө татах болно. Эерэг нь эсрэг талын доторлогоонд хүрдэг сойз (саармагжуулагч) бүхий дамжуулагчаар дамжин өнгөрөх болно. Дискүүдийг эргүүлснээр бид анхныхтай төстэй төлбөрийг авдаг. Гэхдээ тэд бусад доторлогоонд аль хэдийн нөлөөлнө. Дискнүүд эсрэг чиглэлд эргэлддэг тул цэнэг нь коллектор руу урсдаг. Электрофор машин гэх мэт үзүүлэх төхөөрөмжид ажиллах зарчим нь яг энэ мөчид суурилдаг. Гадаргуудаа хүрдэггүй, ирмэг дээр байрладаг хоёр дискний сойз дээр цэнэг нь маш том болж, агаарын зайд эвдрэл үүсч, цахилгаан оч гулсдаг. Тийм ч учраас коллекторуудад өөр өөр хүчин чадалтай нэмэлт конденсаторуудыг холбож болох бөгөөд энэ нь цэнэгийн үр нөлөөг илүү сайхан болгох болно.
