Wimshurst 發電機或電泳機是一種感應靜電裝置，設計為連續的電能來源。在 21 世紀，它被用作演示與各種電效應和現象相關的物理實驗的輔助技術。
一點發明的歷史
1865 年，來自德國的實驗物理學家奧古斯特·泰普勒（August Tepler）繪製了電泳機的最終圖紙。與此同時，德國科學家威廉·霍爾茨第二次獨立發現了這種單元。該設備的主要區別在於能夠獲得更大的功率和電位差。霍爾茨被認為是直流電源的創造者。
1883 年，英國的 James Wimshurst 對電泳機的簡單初始設計進行了改進。它的修改用於所有物理實驗室，用於實驗的視覺演示。
電泳機的設計
2 個同軸圓盤相互旋轉，同時承載鋁製扇區中最簡單的電容器。由於隨機過程，在主要時刻，在其中一個片段的位置上形成電荷。該現像是由與空氣的摩擦過程引起的。由於設計的對稱性，無法提前預測最終的標誌。
該設計使用 2 個萊頓罐。他們用串聯的電容器創建了一個單一的系統。這具有使每個罐中的工作電壓要求加倍的效果。必須選擇相同的額定值，這是工作電壓均勻分佈的關鍵。
感應中和器旨在減輕電壓。整個結構就像一個金屬梳子，盤旋在圓盤上方一定距離處。具有相同外表面符號的兩個圓盤都到達電荷去除點。中和劑是配對的。卸載後，分段的電荷大大減少。在其他設計中，刷子很容易接觸到圓盤的邊緣。
操作員使用電力驅動器或自己的手將系統的排斥元件強行結合在一起。彼此相互作用的電荷試圖盡可能地穩定下來。該過程有助於在所有去除點的表面電荷密度急劇增加。
電力從中和器的頂部收集在萊頓罐中。電壓迅速上升。連接到 2 個電極的火花隙有助於避免系統故障。可以通過調整它們之間的距離來獲得不同強度的弧線。有一個關係：2 個火花隙之間的場強越強，在排空 Leiden 罐子的過程中產生的噪音就越大。
在電荷去除點之後，這些段保持為空。下游，根據工作原理安裝電位均衡器或中和器。圓盤的每一側都已經為不同的刷子充電。在通過拾取點的那一刻和之後，剩餘電荷的跡像是不同的。
一根粗銅線與最細線的刷子懸停在低高度或摩擦部分有助於關閉這些對立面。結果 - 兩個段上的電荷都為零，所有能量都根據焦耳-楞次定律轉換為在加厚的銅芯上產生的熱量。
萊頓銀行是什麼
荷蘭科學家 Pieter van Muschenbroek 創造的第一個電容器是萊頓罐。本發明的電容器呈圓柱形，具有不同直徑的寬頸或中等頸。萊頓罐是玻璃製成的。從裡到外，它都貼上了特殊的錫紙。該產品用木蓋覆蓋。本發明的主要功能是大電荷的積累和儲存。
對電的廣泛研究、其分佈的一般速度以及各種材料的導電特性激發了這種銀行的創建。多虧了她，第一次有可能人工產生電火花。現在萊頓罐只用作電泳機的一個組成部分。
電泳機的工作原理是什麼
從操作者的力量來看，能量是用來改變符號的。已經在均衡器和刷子之間，圓盤相互排斥地移動。每分鐘的轉數起著重要作用。增加電荷密度。相對磁盤的最強電荷將殘留物推過銅線的長度。由此得出足以改變符號的能量。
通過增加表面密度，電荷從器件中移除。有一點，萊頓銀行有能源儲備，另一個地方可以改變標誌。感應中和器幾乎沒有區別。它們都執行中和能量的共同功能。總體方案：
- 設計中有 2 種類型的電容器：電荷積累的 Leiden bank，以及兩個磁盤的一部分與電介質和鋁襯裡的組合。
- 有 2 種類型的中和劑可以減少鋁段的電荷。第一個用於改變符號或極化，第二個用於為 Leyden 罐充電。
所有的能量都不是來自鋁和銅的摩擦或空氣的帶電。它是通過用磁盤的扭力強行填充電容器而產生的。由於去除點的表面電荷密度急劇增加，所有過程都進行了。
電泳機的應用
從 70 年代開始。 Wimshurst 機器不用於直接生產電能。今天，它作為一個歷史展覽，展示了科技進步和工程的出現和發展的歷史。一個創建了電泳機的實驗室演示展示了電的各種現象和影響。
可以使用感應中和器，從液體電介質（例如油）中去除電荷。在任何生產過程中，在空氣中產生火花都是危險的，它可能導致災難性後果、煙霧甚至爆炸。
電學領域的發現和研究的歷史與使用各種結構和裝置來獲得電荷密切相關。電泳機在科學研究中發揮了作用，其作用是基於感應引起的電激發。
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