Makina elektrofore funksionon si një burim i vazhdueshëm i energjisë elektrike. Kjo pajisje përdoret shpesh si pajisje ndihmëse për demonstrimin e fenomeneve dhe efekteve të ndryshme elektrike. Por cili është dizajni dhe veçoritë e tij?
Pak nga historia e shpikjes
Makina e elektroforës u zhvillua në vitin 1865 nga August Tepler, një fizikan gjerman. Çuditërisht, në mënyrë krejt të pavarur, një tjetër shkencëtar eksperimental, Wilhelm Goltz, shpiku një dizajn të ngjashëm, por edhe më të përsosur, pasi aparati i tij bëri të mundur marrjen e dallimeve të mëdha potenciale dhe mund të shërbente si burim i rrymës direkte. Për më tepër, makina Goltsev ishte shumë më e thjeshtë në dizajn. Në fund të shekullit të nëntëmbëdhjetë, eksperimentuesi anglez në fushën e energjisë elektrike dhe mekanikës, James Wimshurst, përmirësoi njësinë. Dhe sot e kësaj dite, është versioni i tij (megjithëse pak më modern) që përdoret për të demonstruar eksperimente elektrodinamike për shkak të aftësisë për të krijuar një ndryshim të madhpotencialet ndërmjet koleksionistëve. Makina e elektroforës u përmirësua tashmë në të dyzetat e shekullit të njëzetë nga një shkencëtar i quajtur Ioffe, i cili zhvilloi një lloj të ri të gjeneratorëve elektrostatikë për të fuqizuar makinën me rreze X. Megjithëse makina Wimshurst aktualisht nuk përdoret për detyrën e drejtpërdrejtë të gjenerimit të energjisë elektrike, ajo është një ekspozitë historike që ilustron historinë e zhvillimit të inxhinierisë dhe përparimit shkencor e teknologjik.
Dizajni i makinës elektroforike
Ky aparat përbëhet nga dy disqe që rrotullohen drejt njëri-tjetrit. Puna e makinës elektroforike qëndron pikërisht në zbatimin e një rrotullimi të tillë të dyfishtë të ndërsjellë. Në disqe ka segmente përcjellëse të izoluara nga njëri-tjetri. Me ndihmën e faqeve të anëve të të dy disqeve, formohen kondensatorë. Kjo është arsyeja pse makina elektrofore nganjëherë quhet një makinë kondensator. Në disqe ka neutralizues, të cilët me ndihmën e furçave i largojnë ngarkesat nga elementët e kundërt të disqeve në tokë. Koleksionistët janë majtas dhe djathtas. Është mbi to që mbërrijnë sinjalet e gjeneruara të marra nga krehja nga disqet e pasme dhe të përparme.
Cilat janë brigjet e Leiden?
Në shumë raste, ngarkesat grumbullohen në kondensatorë. Ato quhen banka Leiden. Pas kësaj, është e mundur të riprodhohen shkarkime dhe shkëndija shumë më të forta. Pllakat e brendshme të secilit kondensator janë të lidhura me përçuesit veçmas. Furça që prekinsektorët e disqeve kombinohen me veshjen e brendshme të kavanozëve Leiden. E gjithë struktura aktualisht është e montuar në rafte plastike. Së bashku me kavanozët Leyden, pjesët e makinës janë të fiksuara në një stendë druri. Duke pasur parasysh qartësinë e dizajnit, një makinë elektrofore me duart tuaja mund të bëhet mjaft thjesht. Edhe një person që nuk ka një arsim të veçantë teknik mund ta montojë dhe ta përdorë për kënaqësinë e tij.
Cila është baza e makinës elektrofore?
Përdorimi i përpjekjeve të ndërsjella të të dy disqeve - ky është parimi kryesor në këtë pajisje. Efekti i një ndryshimi potencial, dhe më pas shkarkimet dhe shkëndijat, arrihet nga rregullimi i saktë i sektorëve. Sigurisht, ka zhvillime që përdorin disqe bosh, por ato nuk japin një efikasitet të ngjashëm. Hartime të tilla shpesh përdoren në institucione të vogla arsimore. Distanca midis disqeve të një pajisjeje të tillë si një makinë elektrofore luan një rol vendimtar dhe ka një ndikim të rëndësishëm në arritjen e tensionit të kërkuar në kondensatorë.
Cili është parimi i makinës?
Makina elektrofore ka pësuar shumë ndryshime që nga shpikja e saj (dhe ky është fillimi i shekullit të tetëmbëdhjetë). Por ideja kryesore mbetet. Baza e dizajnit të makinës janë disqe me pllaka të ngjitura (shirita metalikë). Duke aplikuar një forcë të caktuar mekanike duke përdorur një ngasje rripi, ato mund të rrotullohen në drejtime të ndryshme, të kundërta me njëri-tjetrin. Në kopertinën e njërësdisku ngarkohet pozitivisht. Do të tërheqë një tjetër ngarkesë (negative) në vetvete. Pozitivi do të kalojë përmes përcjellësit me furça (neutralizues), i cili prek rreshtimin e kundërt. Duke i kthyer disqet, marrim tarifa të ngjashme me ato origjinale. Por ato tashmë do të ndikojnë në veshjet e tjera. Duke pasur parasysh që disqet rrotullohen në drejtime të kundërta, ngarkesat rrjedhin në kolektorë. Në një aparat të tillë demonstrues si një makinë elektrofore, parimi i funksionimit bazohet pikërisht në këtë moment. Në furçat e të dy disqeve, të cilat nuk prekin sipërfaqen e tyre dhe janë të vendosura në skajet, ngarkesat në një moment bëhen aq të mëdha sa ndodh një prishje në hapësirën ajrore dhe një shkëndijë elektrike rrëshqet. Kjo është arsyeja pse në kolektorë mund të vendosen kondensatorë shtesë me kapacitete të ndryshme, të cilët do t'i japin një bukuri më të madhe efektit të shkarkimit.
