Wimshurst 发电机或电泳机是一种感应静电装置，设计为连续的电能来源。在 21 世纪，它被用作演示与各种电效应和现象相关的物理实验的辅助技术。
一点发明的历史
1865 年，来自德国的实验物理学家奥古斯特·泰普勒（August Tepler）绘制了电泳机的最终图纸。与此同时，德国科学家威廉·霍尔茨第二次独立发现了这种单元。该设备的主要区别在于能够获得更大的功率和电位差。霍尔茨被认为是直流电源的创造者。
1883 年，英国的 James Wimshurst 对电泳机的简单初始设计进行了改进。它的修改用于所有物理实验室，用于实验的视觉演示。
电泳机的设计
2 个同轴圆盘相互旋转，同时承载铝制扇区中最简单的电容器。由于随机过程，在主要时刻，在其中一个片段的位置上形成电荷。该现象是由与空气的摩擦过程引起的。由于设计的对称性，无法提前预测最终的标志。
该设计使用 2 个莱顿罐。他们用串联的电容器创建了一个单一的系统。这具有使每个罐中的工作电压要求加倍的效果。必须选择相同的额定值，这是工作电压均匀分布的关键。
感应中和器旨在减轻电压。整个结构就像一个金属梳子，盘旋在圆盘上方一定距离处。具有相同外表面符号的两个圆盘都到达电荷去除点。中和剂是配对的。卸载后，分段的电荷大大减少。在其他设计中，刷子很容易接触到圆盘的边缘。
操作员使用电力驱动器或自己的手将系统的排斥元件强行结合在一起。彼此相互作用的电荷试图尽可能地稳定下来。该过程有助于在所有去除点的表面电荷密度急剧增加。
电力从中和器的顶部收集在莱顿罐中。电压迅速上升。连接到 2 个电极的火花隙有助于避免系统故障。可以通过调整它们之间的距离来获得不同强度的弧线。有一个关系：2 个火花隙之间的场强越强，在排空 Leiden 罐子的过程中产生的噪音就越大。
这些段在电荷去除点之后仍然是空的。下游，根据工作原理安装电位均衡器或中和器。圆盘的每一侧都已经为不同的刷子充电。在通过拾取点的那一刻和之后，剩余电荷的迹象是不同的。
一根粗铜线与最细线的刷子悬停在低高度或摩擦部分有助于关闭这些对立面。结果 - 两个段上的电荷都为零，所有能量都根据焦耳-楞次定律转换为在加厚的铜芯上产生的热量。
莱顿银行是什么
荷兰科学家 Pieter van Muschenbroek 创造的第一个电容器是莱顿罐。本发明的电容器呈圆柱形，具有不同直径的宽颈或中等颈。莱顿罐是玻璃制成的。从里到外，它都贴上了特殊的锡纸。该产品用木盖覆盖。本发明的主要功能是大电荷的积累和储存。
对电的广泛研究、其分布的一般速度以及各种材料的导电特性激发了这种银行的创建。多亏了她，第一次有可能人工产生电火花。现在莱顿罐只用作电泳机的一个组成部分。
电泳机的工作原理是什么
从操作者的力量来看，能量是用来改变符号的。已经在均衡器和刷子之间，圆盘相互排斥地移动。每分钟的转数起着重要作用。增加电荷密度。相对磁盘的最强电荷将残留物推过铜线的长度。由此得出足以改变符号的能量。
通过增加表面密度，电荷从器件中移除。有一点，莱顿银行有能源储备，另一个地方可以改变标志。感应中和器几乎没有区别。它们都执行中和能量的共同功能。总体方案：
- 设计中有 2 种类型的电容器：电荷积累的 Leiden bank，以及两个磁盘的一部分与电介质和铝衬里的组合。
- 有 2 种类型的中和剂可以减少铝段的电荷。第一个用于改变符号或极化，第二个用于为 Leyden 罐充电。
所有的能量都不是来自铝和铜的摩擦或空气的带电。它是通过用磁盘的扭力强行填充电容器而产生的。由于去除点的表面电荷密度急剧增加，所有过程都进行了。
电泳机的应用
从 70 年代开始。 Wimshurst 机器不用于直接生产电能。今天，它作为一个历史展览，展示了科技进步和工程的出现和发展的历史。一个实验室演示，为此创建了一个电泳机，展示了电的各种现象和影响。
可以使用感应中和器，从液体电介质（例如油）中去除电荷。在任何生产中，在空气中产生火花都是危险的，它可能导致灾难性后果、烟雾甚至爆炸。
电学领域的发现和研究的历史与使用各种结构和装置来获得电荷密切相关。电泳机在科学研究中发挥了作用，其作用是基于感应引起的电激发。
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