Mesin elektroforesis Goltz

Tempoh sejarah penyelidikan eksperimen yang paling aktif dalam bidang fenomena elektrik dikaitkan dengan penampilan yang pertama mesin elektrostatik, yang tindakannya memungkinkan untuk mendapatkan tenaga elektrik kerana prestasi kerja mekanikal.

Kerja mekanikal terdiri daripada putaran bahagian tertentu mesin, di mana daya tarikan (bertentangan) dan tolakan (dengan nama yang sama) cas elektrik, yang terdapat pada elemen elektrik mesin, telah diatasi.

Eksperimen dengan mesin sedemikian menyumbang kepada pemahaman yang lebih baik oleh penyelidik pada masa itu tentang sifat elektrik dan prinsip interaksi elektrik.

Penciptaan mesin geseran elektrostatik pertama ahli sejarah menyifatkan saintis Jerman itu Otto von Gerike, yang pada tahun 1650 mencipta peranti sedemikian buat kali pertama. Ia adalah mesin yang kerjanya berdasarkan fenomena elektrifikasi badan melalui geseran yang telah diketahui. Mesin geseran, bagaimanapun, mempunyai kelemahan yang ketara — operasinya memerlukan penggunaan daya mekanikal yang besar.

Tidak seperti mesin geseran yang dicipta kemudian mesin elektroforik (aruhan). telah dilucutkan daripada kelemahan ini, kerana untuk mendapatkan tenaga elektrik mereka tidak memerlukan sentuhan langsung bahagian-bahagian elektrik dengan induktor (dengan bahagian yang menyebabkan elektrifikasi).

Jadi, mesin elektroforik pertama, iaitu mesin elektrostatik yang tidak memerlukan geseran bersama bahagian-bahagiannya untuk mendapatkan elektrifikasi, dibina pada tahun 1865 oleh ahli fizik Jerman. Ogos Tepler… Pencipta berpendapat bahawa ia adalah mesin elektroforesis yang akan membolehkan pengeluaran elektrik yang cekap melalui penukaran tenaga mekanikal.

Pada masa itu, seorang ahli fizik Jerman Wilhelm Goltz (Holtz Jerman), secara bebas daripada Toepler, mereka bentuk mesin elektroforesis yang lebih ringkas dan cekap yang menghasilkan beza potensi yang besar malah boleh berfungsi sebagai sumber arus terus untuk pencahayaan. Mesin Goltz menjadi mesin elektroforesis pertama yang muncul di bilik darjah institusi pendidikan.

Bahagian utama mesin Goltz — dua cakera kaca dan sikat logam direka untuk mengeluarkan caj. Satu daripada cakera adalah pegun dan satu lagi boleh berputar. Cakera dipasang pada paksi biasa. Dalam salah satu pameran muzium, cakera pegun berdiameter 100 cm, manakala cakera berputar adalah 94 cm.

Cakera pegun terletak pada plat ebonit dan disokong dalam kedudukan menegak oleh bulatan ebonit pada dirian penebat. Tingkap dipotong pada cakera pegun, di belakangnya sektor kertas yang tidak lengkap dipanggil bingkai terpaku.

Bezel diakhiri dengan lidah kertas, bahagian tepi runcing utamanya menghala ke arah cakera boleh alih dan sedikit melengkung.Cakera, bingkai dan lidah disalut dengan gumilac (bahan resin).

Sikat loyang dipasang di sepanjang diameter mendatar cakera alih, di hadapan, pada setiap sisinya. Sikat ini disambungkan kepada wayar loyang yang sepadan, di hujungnya adalah bola konduktif, yang melaluinya melepasi rod loyang, berakhir dengan bola di bahagian dalam, dengan pemegang kayu (penebat) di luar. Kayu boleh digerakkan dengan mengalihkan bola atau lebih dekat.

Balang Leyden (dengan plat dalam) boleh disambungkan kepada konduktor yang plat luarnya disambungkan antara satu sama lain dengan wayar. Dua tiang tembaga di bahagian hadapan mesin digunakan untuk menyambung wayar; bola boleh disandarkan pada tiang ini dengan hanya menyengetkan wayar.

Cakera hadapan ditetapkan untuk berputar melalui pemacu tali pinggang dan sistem penggelek yang disambungkan kepada pemegang yang mana penguji menggerakkan mekanisme ini. Walau bagaimanapun, sebelum mula bekerja dengan mesin, sektor kertas (bingkai) perlu dielektrikkan dengan caj yang bertentangan (kami akan menandakannya sebagai p + dan p-).

Bingkai ini, yang dicas, disebabkan oleh fenomena aruhan elektrostatik, akan bertindak pada cakera berputar, dan cakera pula akan bertindak pada sikat O dan O'.

Semasa cakera berputar, bingkai (dalam tetingkap F) dengan cas p + akan menyebabkan (mendorong) cas negatif pada bahagian belakang cakera berputar m dan cas dengan tanda yang sama akan tertarik ke rabung O, sekali lagi disebabkan kepada fenomena aruhan elektrostatik. Sebahagian daripada cakera m 'akan menerima cas negatif daripada sikat O, dan sikat O sendiri, bersama-sama dengan konduktornya C dan bola r, oleh itu akan dicas positif.

Jadi, cakera dielektrik secara negatif pada kedua-dua belahnya (di tempat m dan m'), dan wayar di sebelah kiri kereta adalah positif. Cakera terus berputar dan kini bahagian permukaannya m dan m 'mencapai tingkap F' terletak pada cakera pegun di sebelah kanan.

Pengaruh rak dengan cas negatif p dipasang di sini dikuatkan oleh permukaan m ', yang bermaksud bahawa cas positif akan ditarik dari rabung O' ke cakera. Sehubungan itu, kedua-dua wayar C' dan bola r' akan dicas negatif. Permukaan m menerima cas positif yang ditarik oleh rabung. Cakera terus berputar dan kitaran berulang.

Penjana elektrostatik dianggap sebagai sumber voltan elektrik yang paling kuno: Cara penjana elektrostatik berfungsi dan berfungsi