^ Электрофорная машина – режим электростатического генератора

Электрофорная машина – определение

принцип работы электрофорной машины в виде анимации с пояснениями

^ Принцип действия электрофорной машины

Электрофорная машина двойного вращения состоит из двух встречно вращающихся дисков (H). На обоих дисках находятся проводящие сегменты (B), которые изолированы друг от друга. Две обкладки с обоих сторон дисков вместе образуют по одному конденсатору. Из-за этого ее еще иногда называют - конденсаторной машиной.

На каждом диске находятся также по нейтрализатор"у, который отводит заряд щетками с двух противоположных сегментов диска на землю.

С левой и правой стороны дисков находятся коллекторы (S). В них поступают сгенерированные заряды снятые гребенками с краев как переднего, так и заднего диска.

В большинстве случаев заряды собираются в высоковольтные конденсаторы, такие как например,Лейденская банка для произведения более сильных искр.

Принцип действия Электрофорной машины - использование на обоих дисках способа взаимного усиления. Только применением секторов на дисках вообще будет возможно достичь эффекта. Имеются также модели, которые работают с чистыми дисками, однако они выдают также не такие высокие напряжения. Когда диски покрыты плоскими обкладками она состоит в принципе из многих конденсаторов, которые образуются двумя противоположными секторами поэтому расстояние между дисками пожалуй имеет существенное значение. Во время вращения обкладки конденсатора раздвигаются, вследствие чего неодноименные носители заряда разносятся на все большее расстояние друг относительно друга, что эквивалентно повышению напряжения. На дисках электрофорной машины заряды с противоположной полярностью всегда текут в противоположных направлениях. При этом Нейтрализаторы имеют решающее значение определять нулевой потенциал.

Правильная установка нейтрализаторов

Положение Нейтрализаторов должно быть в машине при направлением вращения рукоятки по часовой стрелке всегда слева сверху справа внизу, безразлично с какой стороны смотреть на машину. Они должны своевременно отводить не перехваченные коллекторами заряды, прежде чем те могут попасть к другому коллекторному электроду.

Мало кто знает, что положением нейтрализаторов можно устанавливать выходное напряжение машины. Положение нейтрализаторов говорит о том, как далеко заряды могут быть разнесены друг от друга, и каким высоким может стать напряжение. Если дуги расположены таким образом как на этой картине - круто, так что они почти касаются приводных ремней, машина настроена на высокое выходное напряжение при незначительном токе. Для достижения большой ширины пробойного промежутка нужно выбирать эту установку.

Если дуги ставятся напротив почти паралленьно электродам коллектора, то машина устанавливается на высокий выходной ток. Эта установка рекомендуется для большинства экспериментов таких, например, как с электростатическими моторами с дисковыми elektrostatischen Scheiben и цилиндрическими Walzenläufer роторами, в которых речь не идет об искровом разряде.

На практике все более маленькие потери на коронный разряд происходят в вершинах гребенок съема напряжения (происходящие например из-за частиц пыли) или когда слишком мало съемных электродов. Вследствие этого постоянно исчезает заряд. Если машина настроена на высокое выходное напряжение, то может случаться иногда, что она не может выдавать достаточный ток, чтобы покрывать затраты. Искровой разрядный промежуток опять уменьшается. Таким образом в установке нейтрализаторов должен быть найден компромисс.

Далее, степень эффективности машины может увеличиваться вводом высокоомных сопротивлений в Нейтрализатор. При внесении значительного высокоомного сопротивления в нейтрализатор машина не сможет достичь высокого КПД. Здесь мог бы находится ключ к функционированию Testatika который может быть в том, что Нейтрализатор вместе с другими элементами переводят энергию не в сопротивление, а используют ее для движения дисков.

Определение полярности

При таких высоких напряжениях отрицательный и положительный полюса имеют совершенно различные качества. Так как никакой из обоих электродов подключенных к коллекторам не заземлен, в распоряжени имеются обе полярности. После накапливания машиой заряда не определено какой электрод имеет какую полярность, поэтому она должна всегда проверяться.

Устанавливают испытываемый электрод как на этой картине далеко от другого, чтобы искра пробила в стержень другого электрода. Если будет слышим слабый шипящий звук, с едва видной искрой, нижний электрод - отрицателен. Если же, постоянно проскакивают искры, то этот электрод положителен. Заявление для этого различного поведения зависит от того, что носители заряда, теснятся на отрицательном электроде, в то время как на положительном едва имеются заряды. На отрицательном электроде поэтому гораздо раньше образуется коронный разряд, чем на положительном.

Полярность может устанавливаться согласно здесь описанного опыта также совершенно легко неонкой Glimmlämpchen или с несколько более дорогостоящей Электрополевой мельницей Feldmühle

Это поведение(отношение) выражается в сверх этого совершенно противоположным световом эффекте для полярностей. Для него, как было признано, несколько умеренную картину, электрофорная машина запускалась с выключенными конденсаторами. В электроде положительного полюса видно явление, которое похоже на плазменный шар с многими отдельными нитями, которые могут быть длиной до 10 см. Тем не менее, световой эффект так слаб, что его можно наьлюдать только в полностью затемненном помещении.

Реверсирование электрофорной машины

В электрофорной машине заложен также и принцип мотора, т.е она обратима. Если две аналогичные машины подключить друг к другу, и если одну вращать - она будет вырабатывать напряжением а другая вращаться. В машине - моторе трение должно быть уменьшено так как только возможно. Кисточки должны скользить очень легко по сегментам, а приводные ремни нужно снять. В машине-моторе могут быть сделаны следующие наблюдения:

Она вращается в противоположном направлении, вращению машины-генератора. Перекрещивая нейтрализаторы (очевидно имеется ввиду на поворачивая их оба на 900 от их первоначального положения, ) направление вращения может быть изменено на противоположное. Если она раскручивается в обратном направлении, то в этом случае направление вращения изменяется и продолжается в правильном направлении.

Она принципиально сама не раскручивается. Диски должны раскручиваться в заявленном Нейтрализатором направлении одинаково и в противоположных направлениях. Это происходит если сегменты нагружены и машина быстро останавливается, раскручиваться она должна самостоятельно. Если происходит плавный выбег дисков, то она станет снова генератором, как это происходит становится слышно, и вследствие этого происходит потеря зарядов. Если она имеет направление вращения в противоположном направлении генератору, направление напряжения изменяют под углом 90 ° к коллекторам, сверху и снизу.

Диски синхронизируют себя в движении противоположном по направлению самостоятельно и на приблизительно равное число оборотов. Если один диск стоит, движущийся вращается вдвое быстрее. Если заторможенный диск приходит снова в движение, она изменяет число оборотов.

Крутой угол при Нейтрализаторе соответствующий установке на высокое напряжение в случае с генератором, дает в итоге более высокое число оборотов с мотором, пологий угол -более незначительное число оборотов.

Особенно интересно то, что это функционирует полностью без Нейтрализатора. Затем машина достигает наивысшего числа оборотов. Это показывает нам, что в принципе возможна работа в режиме мотора без электрического контакта с сегментами. Этот принцип применен в некоторых оригинальных электростатических моторах.

В техническом развитии электростатические машины пока в мире остались позади магнитных. Хотя сегодня мало кто думает о том, чтобы реализовать экономичный электростатический мотор, и в основном пока электрофорная машина рассматривается только лишь как игрушка и наглядное пособие по электротехнике для занятий физикой. Однако, как раз в электростатике и скорее всего и может быть скрыт ключ к Свободной энергии, и пример работающего устройства такого типа в режиме вечного генератора типа таинственная Тestatika явно указывает нам на это.

Общий вид установки

^ Автономный электростатический электрогенератор Тестатик Швейцария

Электрическая схема

Структурный синтез АИЭ на основе электростатических генераторов

Для получения высоковольтного постоянного напряжения ЭЭ при малых габаритах и с высокой эффективностью, однозначно,нужно использовать явление электростатической индукции и электростатические машины -как наиболее эффективный и простой путь получения высокого напряжения. Именно так и можно осуществить реально такую концентрацию электрического поля электростатическим методом, например, в простом отработанном серийном устройстве типа электрофорной машины. Причем в ней можно без труда –при определенной несложной ее модернизации -получить реально величины выходного высокого напряжения ЭЭ порядка 200-300 киловольт.

Ниже приведено фото возникновения высоковольтной электрической дуги с выхода стандартной школьной электрофорной машины – на расстоянии порядка 6-7 см между электродами. присоединенными к ее лейденским банкам- накопителям электрических зарядов. Это расстояние между электродами и электрическая дуга между ними в реальном опыте наглядно доказывает реальное достижение выходных напряжений с электрофорного стандартного электрогенератора –порядка 60-70 кв.

При повышении скорости вращения дисков такого устройства от маломощного электропривода, к примеру от стандартного кулера РС через понижающий редуктор примеру и в случае применения вакуумированной полости для них можно достичь и выходные напряжения намного более -до 200- 300 киловольт.

Значит – даже при электрическом токе нагрузки всего в 0,1 а на таком напряжении постоянного тока порядка 200-250 кв – мы получаем в нагрузке выходную мощность такого высоковольтного генератора порядка 20-25 квт

Р= U x I =250 000 вольт х 0,1 а = 25 000 ватт = 25 квт

^ ПОИСК ОПТИМАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ АВТОНОМНОГО ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Анализ физических процессов малозатратного и эффективного получения электроэнергии в виде высоковольтных электрических потенциалов привел к двум основным техническим решениям реализации техзадания,а именно выполнение данного компактного и экономичного электрогенератора на 20 квт целесообразнее всего делать следующим образом:


  1. на основе стандартных малогабаритных простых электрофорных машин, рабочие диски которых приводятся во вращение с нужной скоростью дополнительными специальными маломощными электродвигателями с редуктором

  2. Причем преобразование параметров ЭЭ осуществляем на основе оригинальных импульсных преобразователей напряжения постоянного тока с них в специальных импульсных разрядникам с получением и прерыванием в них высоковольтной электрической дуги

  3. на основе оригинальных трансформаторов Тесла с в сочетании с вакуумными электро –радио лампами -источниками мощной электронной эмиссии

  4. различным структурным и схемным сочетанием этих двух видов устройств по п.1,2

^ ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРЫ СИЛОВОЙ КОНСТРУКЦИИ АВТОНОМНОГО ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (АИЭ)

Ниже приведены основные силовые структуры АИЭ на основе электрофорной машины

Рис.1 Блок- схема АИЭ на основе электростатического генератора –укрупненная

Обозначения: Первые 1-3 –функциональные блоки устройства





Рис.2 Блок- схема АИЭ из электростатического генератора и преобразователя


  1. Электростатический генератор –сепаратор электрических зарядов

  2. Первичный преобразователь параметров электроэнергии

  3. Вторичный преобразователь параметров электроэнергии

  4. коммутатор

  5. трансформатор

Рис.3 Блок- схема АИЭ на основе электростатического генератора – с преобразователем параметров электроэнергии -электрическими разрядниками, модуляторами –и демодуляторами

Обозначения:


    1. Электростатический генератор –сепаратор электрических зарядов

    2. Первичный преобразователь параметров электроэнергии

    3. Вторичный преобразователь параметров электроэнергии

    4. электромагнитный коммутатор электрической дуги

    5. индуктивный повышающий трансформатор –трансформатор Тесла

    6. электронный –инжектор усилитель- на основе электронной(ых) вакуумной (ых) лампы(ых)-источник(и) –источников мощной электронной эмиссии

    7. модулятор выходного напряжения

    8. понижающий трансформатор и демодулятор выходного напряжения

^ Пояснения к рис.3

Техническая идея данного устройства (рис.3) состоит в обеспечении мощной электронной эмиссии с катодов вакуумных ламп (блок 7). Причем обеспечиваем крайне высокое напряжение для возникновения данной взрывной электронной эмиссии с них оригинальным трансформатором Тесла. Конструктивно это достигается последовательным соединением электростатической машины малой мощности через разрядники, размещенные последовательно с одной из лейденских банок, на выходе электрофорной машины

Блок 2 – необычный электромагнитно - управляемый разрядник –коммутирующий высоковольтную электрическую дугу в нем с высокой частотой например импульсным электромагнитом, В итоге высоковольтное постоянное напряжение с лейденских накопительных банок преобразуется таким образом в импульсное переменное высокое напряжение, что позволяет его далее трансформировать обычным серийным высокочастотным трансформатором малых габаритов посредством трансформатора Тесла в сверхвысокое напряжение повышенной частоты порядка 500- 800 кв. 200- 500 кгц и выше И затем после трансформации его на данной высокой амплитуде и частоте -далее обеспечиваем мощную электронную эмиссию с игольчатых катодов вакуумных электронных ламп (блок 8)и затем преобразуем эту электроэнергию с высокими амплитудой и частотой уже в требуемую амплитуду и частоту напряжения 50 герц -простым относительно компактным высокочастотным трансформатором и электронным демодулятором

И в итоге такого двойного преобразования параметров электроэнергии получаем нужные нам параметры электроэнергии в нагрузке (220 вольт 50 герц) весьма просто и дешево.. Причем отметим, что в данном предлагаемом варианте генераторного на основе электрофорной машины и оригинального преобразовательного устройства типа “модулятор- демодулятор” эту эффективную трансформацию параметров электроэнергии мы осуществим изящно, относительно дешево и просто и при минимальных габаритах такого преобразователя напряжения.

Данная структура АИЭ благодаря нескольким каскадам генерации и усиления мощности электроэнергии может теоретически обеспечивать выходную электрическую мощность в нагрузке до 1-2 мвт электроэнергии Однако ее реализация в виде опытного образца достаточно сложна и требует напряженной слаженной работы целого коллектива ученых, электронщиков,схемотехников и наладчиков.

Ниже рассмотрим более простой вариант структуры АИЭ – применимый в автономном электроснабжении нагрузки на выходную мощность до 20-30 квт

Когда-то электрофорную машину можно было увидеть в любом школьном кабинете физики.
Сейчас их тоже производят и тоже показывают школьникам — но далеко не везде. Все-таки сейчас впечатление от ее работы не настолько впечатляющее, чем было в начале прошлого века.

Однако, если ее продемонстрировать лет этак на тысячу раньше…

Принцип действия прост — два диэлектрических диска с нанесенными на их поверхность металлическими полосками.
Диски вращаются в противоположных направлениях, желательно побыстрее. Если в кусочки металла, пролетающие друг относительно друга, имеют хоть какую-то разницу потенциалов (а реальный мир такой — ничего поровну не дается), то при эта разница усиливается, нужно ее только снять.
Для этого существуют по две щетки для каждого диска, заряд накапливается в лейденских банках по бокам.

Вот современная школьная модель с прозрачными дисками, тут видно устройство:

Конкретно эта модель имеет размер диска в 30 см, расстояние между дисками — от 2.5 до 7 мм (диски не сделаны с высокой точностью). Высота ее лейденских банок по 12 см. И этого всего хватает, чтобы в сухом воздухе получить искру в 55 мм! Да, при этом скорость вращения 120 оборотов в минуту, но скажите мне — что в этой машине невозможно построить в том же Древнем Египте? Подшипник скольжения, который не несет нагрузок? Ременная передача вместо шестеренок? (кстати, на верхнем фото ремень). Диэлектрические диски? Кусочки металлической фольги без разницы какого металла? Лейденские банки?

Главное отличие использования такой штуки где-нибудь в Древней Греции — в горячем и влажном воздухе искра будет в полтора раза меньше.
Но искра ведь запасается в лейденской банке, и для попаданца выгоднее будет сделать простой конденсатор, куда более емкий. Ведь конструкция такой машины фактически не изменилась со времен ее изобретения, тут есть что совершенствовать.

Когда в 1865 году эта штука была изобретена, она применялась для развлечения — выстраивался ряд людей, держащихся за руки и через эту цепь пропускался заряд. Удар электрическим током был незабываемым опытом, желающих хватало, а кардиоэлектростимуляторов, которые бы позагинались от такого развлечения, тогда еще не придумали.

И последнее — будете строить электрофорную машину в древности, стройте из благородных металлов, красного дерева, перламутра и прочего. Вплоть до рога единорога. Это ведь не паровая машина, пыхтящая в темном закоулке технологического помещения, это вещь, которая должна внушать!

103 комментария Электрофорная машина

    Интересно, а до каких размеров её можно масштабировать? Или лейденские банки увеличивать нужно?

    К дверным ручкам её подключить можно. И для безопасности, и чтобы народ за алтарь не совался, где в подсобном помещении пыхтит паровая машина. 🙂

    • В Швейцарии стоит такая с диском два метра в диаметре.

      Тут влияет два параметра — площадь металлических контактов и скорость дисков один относительно другого. Поэтому сделать большую не так чтобы сложно.

      А емкость лейденских банок… А зачем классические банки? Можно же конденсаторы сделать, там емкость будет в разы большей. И сделать такие же — со стеклянным диэлектриком, потому что там напряжения в сотни киловольт.

      • Я конечно, имел в виду взагали накопители энергиии — не суть важно, какие. Главное побольше.

        • Ну так — конденсаторы это наше всё!

          • У обычных конденсаторов пробивное напряжение — единицы киловольт, массовые и дешёвые конструкции не выше 500 Вольт. Лейденские банки — десятки киловольт даже без принятия специальных мер. Далее, чем меньше габариты конденсатора, тем больше плотность упаковки энергии, тем больше токи утечки сквозь изолятор. Вплоть до того, что мощности генератора не хватит для зарядки. За высокую электрическую прочность лейденской банки приходится платить малой ёмкостью.
            Оно и к лучшему, я бы постарался не приближаться к источнику киловольтного напряжения, способного отдавать десяток ампер в течение нескольких секунд.

            • Обычным конденсаторам не нужно такое напряжение, им нужна емкость — вот их и не делают.
              Лейденская банка держит высокое напряжение за счет того, что у нее диэлектрик — стекло.
              Ну так почему бы сразу не собрать «стеклопакет»? Емкость будет заметно больше, размер меньше и вероятность разбить тоже меньше.

              Лейденскую банку делают только для школьных лабораторий, потому как выглядит прикольно, других преимуществ нет.
              С другой стороны — возможно попаданцу тоже придется давить на внешний вид, и тогда он про банку вспомнит.
              Других преимуществ у лейденской банки нет, иначе хоть где-то в реальности кондюки такой формы стояли бы.

              • Так и делают конденсаторы из пакета фольга-изолятор: слюдяные, керамические, стеклянные. Проблема та же: или большая ёмкость при тонком изоляторе и малом пробивном напряжении, или большое напряжение при малой ёмкости.
                И у пакета есть ещё одна существенная гадость: краевой эффект. Из-за тока утечки через край пластины происходит местный разогрев, провоцирующий пробой. Из-за того, что «краёв» много, этот эффект снижает рабочее напряжение конденсатора.
                Стеклянные конденсаторы типа «лейденской банки» делают и сейчас, в штучном исполнении, с массой хитрых приёмов борьбы с краевым эффектом.

                • Конденсаторы позволяют накапливать именно емкость, потому что напряжение это круто, но это только зрелище.
                  А краевой эффект… мы же делаем кондюки вручную, металлом и стеклом, поэтому края стеклянной пластины вполне возможно оставлять не металлизоваными. Ну и хорошо бы всю конструкцию в масло окунуть, но, боюсь, с требуемым маслом будут бооооольшие проблемы.

                  • Можно просто сплавить вместе края двух тонких пластин стекла, оставив внутри медную пластину. Легко делается на горелке, которой пользовались крестьяне-стеклодувы в 19 веке, с мехом под ногами (в музее елочной игрушки есть такая).

              • >Ну так почему бы сразу не собрать «стеклопакет»? Емкость будет заметно больше, размер меньше и вероятность разбить тоже меньше.

                У конденсаторов ёмкость при последовательном соединении уменьшается. Если Вас это устраивает, то чем плох конденсатор просто с толстым диэлектриком? У него точно также больше пробивное напряжение и меньше ёмкость. А стекло — не панацея, у тонкого стекла пробивное напряжение меньше. Лейденская же банка — сама именно конденсатор и есть. Вроде бы первый известный. Или я ошибаюсь и раньше неё был создан конденсатор иной конструкции? Если же надо, не сближая обкладки, увеличить ёмкость, то для этого придётся увеличить площадь обкладки. То есть Диаметр и высоту. Ну можно ещё запихать одну банку в другую, но соединить не последовательно, а параллельно, тогда ёмкость увеличится. Если просто метал-стекло-метал-стекло-металл и подключиться к крайним обкладкам, то ёмкость половинная. А вот если две крайние обкладки соединит вместе и подключиться к ним и к средней обкладке, то ёмкость двойная.

            • Так ведь пробивное напряжение определяется не объёмом банки, а толщиной и составом изолятора. Соответственно, произведение ёмкости на напряжение определяется составом и объёмом изолятора, а у настоящей банки большая часть объёма занята одной из обкладок. Изолятор тот же и той же толщины, только плоский, с двух сторон фольга. Сверху второй слой стекла и снова фольга, снова стекло и так далее. Чётные слои соединить месте, отдельно соединить вместе чётные. Соединительные провода изолировать тем же стеклом. Ёмкость можно нарастить в десятки раз в том же объёме и не в ущерб напряжению. А ёмкость большой банки можно в сотни раз нарастить.

    И раскручивать эти диски «велосипедами»)

    Кстати, а есть на сайте описание создания конденсаторов в «попаданческих» условиях?

    • Статья про конденсаторы есть, а сам кондюк очень простая штука — чередования проводника и диэлектрика. Разных конструкций можно придумать несколько тысяч.

    Хорошо, а такой вопрос.

    Допустим, для получения единичного разряда требуется прохождение определённого количества лепестков у щёток.

    Можно ли создать машину (или поставить ряд машин) такого размера, чтобы получить постоянную (или псевдопостоянную) дугу?

    • Это нужно мутить электрическую схему. По большому счету, тут можно даже до искрового радио дойти (хотя количество машин будет чудовищно).

      У таких машин все-таки очень малая мощность, просто он может ее накопить и выдать очень большое напряжении при очень малом токе.

    При серьезной влажности воздуха оно вообще может перестать работать… придется как-то сушить генераторную комнату.

    И стоит посмотреть на генератор Лорента, он заметно проще. таких можно десятки параллельно включать.

    • Вообще-то места, где сильно высокая влажность воздуха, не отличаются особой цивилизованностью. Или вы будете где-то в джунглях у Ацтеков такое мутить? Ну там оно тоже будет работать, но искра будет меньше. При влажности 65% и температуре 22 градуса — искра 5.5 см, а при 80% влажности и температуре около 30% — искра в 30 мм. А это такие условия, что просто баня!

      Всякие Древние Египты, Древние Римы, Древние Греции — вполне позволяют собрать хорошо работающий девайс.

      • Странное замечание про ацтеков. Ацтеки в момент знакомства с европейцами по ряду параметров были гораздо цивилизованнее последних. Например, у ацтеков было обязательное всеобщее начальное образование, то есть они все поголовно умели читать, к чему Европа пришла несколькими веками позже.

        • >> Грамотность среди ацтеков была прерогативой высшего слоя
          http://books.google.ru/books?id=aJI0pXhxfY8C&pg=PA90&lpg=PA90&dq=%D0%B0%D1%86%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B8+%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C&source=bl&ots=315VLMd4R6&sig=WyDgOrwnZbInM_pBdNZ4o8J3i6E&hl=en&sa=X&ei=7QHiUrv5HKTZ4ASi-oDYCA&ved=0CCwQ6AEwAQ#v=onepage&q=%D0%B0%D1%86%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B8%20%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C&f=false

          Простолюдинов тоже немного учили но натягивали на Recitation literacy — скорее заучивание чем полноценное чтение. Да и то за вычетом рабов и всяких низших получалось не более половины ограниченно грамотных.

          • Высокое напряжение на входе нужно чтобы было очень высокое на выходе. Этот ваш будет давать меньше напряжения, чем электрофор, заряжаться много медленнее, а конструктивнее — никак не проще.
            И зачем тогда он нужен?

            • Издеваться изволите?
              Генератор Ваан-де-Граафа имеет МЕХАНИЧЕСКИЙ привод.
              Погуглите!
              Ему не напряжение надо, а вал крутить быстро-быстро.

              Вы часом с трансформатором Теслы не попутали? Хотя трансформатору тоже высокое напряжение как бэ ни к чему %)

                • //Совсем небольшая электрофорная машина с 30 см диаметром диска, производит относительно скромную мощность — около 200 МВт. Тем не менее при простом принципе действия — размер выходного напряжения достаточно впечатляющий.//

                  Вот машинка на CD-дисках, собранная деятиклассниками.

                  Напряжение — 20 кВ, мощность — 0.2 Вт.

                  Вроде бы ну никак не микроватты или милливатты, не?

                  • Ну, могу другие нарыть. 🙂 По электрофорам не так много нормальной литературы в сети — на удивление.
                    Как бы то ни было, 200 милливат — это немного, но ровно на порядок больше заявленных оппонентом 20 милливатт и на 2 порядка меньше заявленных мной 15 ватт.

                    Напряжение - 20 кВ, мощность - 0.2 Вт.

                    Там хуйня написана:

                    Технические параметры. Данный образец способен произвести: Напряжение = 20000 В. Сила тока = 0,00001 А. Мощность тока (P = U*I) = 0,2Вт. Максимальная длина искры между разрядниками порядка 50мм. Максимальная скорость вращения диска 120 оборотов в минуту. Расстояние между разрядниками 55 мм

                    20 киловольт 55 миллиметров не проткнут, никак. Напряжение пробоя в воздухе при комнатной температуре где-то 3 киловольта на миллиметр, соответственно пробивать оно может 6-7, но не 55 миллиметров, даже если разрядник будет сделан из иголок. Данные явно отсосаны и на приведенные цифры не стоит обращать внимания. Впрочем, неудивительно:

                    Проект выполнили: Ученики 10 класса

                    Не вижу смысла в дальнейшей дискуссии:

                    Ну, могу другие нарыть.

                    Да, охотно верю, что вы можете нарыть горы лажи, т.к. сейчас вы в очередной раз пригнали заведомую лажу , тратить усилия и проверять нарытое перед выкладкой вам явно влом. А проверка расчетов требует времени и внимания, которые мне лень тратить на херню, уже второй раз. Не вижу смысла ходить по любым вашим ссылкам в дальнейшем и обращать внимание на ваши «расчеты» (впрочем, по турбине Тесла чуть ниже вы ссылок так и не привели — видать заведомая лажа).

                    Первое, там 2 (две) ссылки, а не одна. Каждая, не сговариваясь, утверждает про 0,2 Вт на небольшой установке.
                    Второе, вопросы, как-то — повышение rpm дисков и увеличение их диаметра — вы проигнорировали как неудобные.
                    Третье, по турбине Теслы я вам предложил у Теслониана же и посмотреть. У него не так много видео, чтобы не найти нужного. Там же были и натурные испытания.

                    Ну и искать специально ДЛЯ ВАС какую-либо информацию считаю бессмысленным, т.к. заточены вы на обсирание оппонента. Мне это неинтересно.

                • Кстати, по ссылке сходил, почитал. Хочется спросить: ну и что?
                  1. С вычислением мощности для электрофора вы ошиблись на порядок — бывает. Т.е. до необходимых мне 15 ватт нужно уже не три порядка, а два — вроде бы тоже дофига, но давайте дальше разбираться.
                  2. Условия эксперимента тоже описаны мутно: moderate cranking — это сколько об/мин? Подозреваю стандартные 120. Что будет, если диски раскрутить до 500 об/мин? А до 1000? Там уже весьма значительное сопротивление вращению будет, а, значит, и мощность приличная. Псевдотесла у того же Теслониана раскручивалась до 3000 кажется — без нагрузки, сколько под нагрузкой — не помню, надо ролик пересмотреть.
                  3. Диаметр дисков, как я понял, 1 фут = 30 см, у Теслониана 4 фута = 120 см, соответственно площать обкладок больше, значит и потенциал больше, следовательно, выходная мощность тоже должна быть выше (подозреваю, кратно увеличению площади обкладок).
                  4. Каков КПД приводимого на ролике трансформатора — не знаю, т.к. мне тоже непонятен принцип его работы. Мне вообще непонятно, как можно сделать трансформатор для постоянного тока, пусть он даже и для высоковольтной статики. Так что тут гадать не берусь.

                  Вывод: заявленные 15 ватт на электрофоре получить хоть и геморрно, но достаточно реально. Во всяком случае, как мне кажется, реальней, чем мастрячить генератор той же мощности из кричного железа. А даже 15 ватт для нужд попаданца могут оказаться весьма неплохим подспорьем на первых порах.

                  Вопрос: почему так не делают? Ответ: потому что, кроме простоты изготовления, во всем остальном электрофоры на порядки уступают любым другим источникам тока, кроме, пожалуй, простейших гальваноэлементов. Т.е. сейчас с этим морочиться смысла просто нет.

                  И еще одно, раз уж за тему зацепились. Что мешает сделать электрофор не дисками, как в классике, а по типу «барабан в барабане» с точно таким же вращением в противоход? Вот вам масштабируемость по горизонтали и вертикали, плюс уходят проблемы с изменением междискового зазора.
                  Сложнее в изготовлении? — Безусловно.
                  Стоит ли овчинка выделки? — Не знаю. Логически рассуждая, стоит. А как оно на практике выйдет, гадать не возьмусь.
                  Надо Теслониану эту идею подкинуть — вдруг заинтересуется и реализует 🙂

              • А мне этот подход (приведенный на ролике трансформатор) представляется не лишенным смысла… В каких-то специфических условиях.

                Молниевый намагничиватель, возможно. Или ещё какой «халявный для попаданца» источник высокоой напруги можно вообразить…

                Только я нифига не понял как этот трансформатор работает…

                Кстати, можно и порассуждать относительно относительно мощного электростатического генератора… Понятно что не мэйнстрим и извращение, ну дак весь сайт извращенческий).

                Если в магнитном генераторе — работа на преодоление (электро)магнитных сил идет, то в электростатическом — должна статику преодолевать. Как только машинка «почувствует» эту статику — можно будет говорить о мощности. И навскидку — просто наэлектризованной одежды — вполне заметное усилие создаёт, т.е. я не вижу принципиального запрета на генератор в ватты, например.

                И к вопросу «нахрена» — ну например, магнит или его заменитель статике не требуется.

                Или, кстати, такая весч как рентгеновский аппарат в античности, а?!
                Вполне ведь реализуемо, и именно на высоковольтном генераторе!
                Ртутный насос, фотобумага на серебре, и генератор — больше ничего принципиального не надо!

                • Кстати, можно и порассуждать относительно относительно мощного электростатического генератора… Понятно что не мэйнстрим и извращение, ну дак весь сайт извращенческий).

                  На сегодняшний день не существует способа без больших потерь изменять в широких пределах напряжение постоянного тока. Поэтому неясен попаданский смысл, даже если такой генератор получется сделать — что делать с этим генератором? Воздух ионизировать?

                  И навскидку - просто наэлектризованной одежды - вполне заметное усилие создаёт, т.е. я не вижу принципиального запрета на генератор в ватты, например.

                  Остается предложить вменяемую конструкцию. До сих пор никто не смог… если сможете, то у вас будет не тема для этого сайта, а можно сразу озолотиться — вырабатывать напрямую сотни киловольт на ветряках для передачи с минимальными потерями очень заманчиво.

                  В принципе, есть очень интересное направление с вариациями генератора Кельвина, в котором жидкость продавливается через микронное отверстие так, чтобы получился поток капель с высокой скоростью. Но это ни разу не попаданская технология, и она до сих пор в стадии разработки.

                  И к вопросу «нахрена» - ну например, магнит или его заменитель статике не требуется.

                  А зачем вам магнит?

                  Или, кстати, такая весч как рентгеновский аппарат в античности, а?!

                  А вот это реально, только электрофорная машина нужна размером со шкаф.

                  • «Остается предложить вменяемую конструкцию. »

                    С этим сложнее:), но растаскивание пластин конденсатора супротив электростатики напрашивается… в тех же колесах.. На входе потребует низковольтный источник, но будет мультипликатором именно мощности а не просто напруги.

                    «А зачем вам магнит?»

                    А как еще? Или магнит, или электромагнит… С проблемой стартового тока и конструктивным усложнением для питания… Пока поля нет — и генерации нет.

                    «А вот это реально, только электрофорная машина нужна размером со шкаф.»

                    С очень большой шкаф:), но реализуемо жеж?! 🙂

                    Щаз ещё античный лазер придумаем, для дивесификации востребованности электростатики, хотя искровая радиостанция уже всплывала 🙂

                    но растаскивание пластин конденсатора супротив электростатики напрашивается… в тех же колесах..

                    Ну так сделайте. Ей-богу, озолотитесь, на ровном месте 🙂

                    А как еще? Или магнит, или электромагнит… С проблемой стартового тока и конструктивным усложнением для питания… Пока поля нет - и генерации нет.

                    Генератор можно и от вольтова столба стартовать, и от маленького магнето на слабых магнитах, полученных холодной ковкой вдоль магнитных линий Земли. Достаточно один раз стартовать от чего угодно и дальше намагнитить себе магнитов сколько влезет. Ну и всегда можно сделать самовозбуждающийся генератор, который достаточно один раз стартовать, а там он себя сам и подмагнитит для дальнейших запусков.

                    С очень большой шкаф:), но реализуемо жеж?!

                    Где-то видел фото как раз электрофорной машины для рентгена конца 19 века, она была размером с обычный шкаф 🙂

                    Но в медицину все равно до начала 20 века нет смысла лезть, а там всяко рентген уже изобретут.

                    Насчет «озолочения» современным генератором — задача абсолютно другая, и сложности другие.

                    Для приличной же мощности — нужно именно описанное, добиться существенного притяжения между обкладками конденсатора, и оное преодолевать. Т.е. минимизируем зазор, повышаем обороты… Чудо точной механики, в общем.
                    Еще можно извратится — при заряде меняем воздух на на жидкость с высокой диэлектрической (деионизованная вода на 18 мегаом — вполне вариант), затем её сливаем — проницаемость падает, взаимодействие растет — профит!

                    Про обычный генератор и поле для него — не вижу расхождений. Хотя и не считаю его изготовление таким уж простым для попаданца. Я где-то тут про поступательный вместо вращательного расписывал, и про металлизацию керамики под это дело…

                    Про размеры шкафа — даже если у такого малыша хватит мощи — рядом потребуется ещё один, с конденсаторами. Сутки заряжать, а с конденсаторов уже сливать в трубку, одним импульсом.
                    И как раз рентген — вполне востребован медициной хоть в античности, вместе с гипсом.

Как вы сделаете низкооборотистую Турбину тесла? ТТ не попаданческая вещь из за биений и проблем баллансировки

  • Вы у этого чувака посмотрите ютуб — там и тесла есть самодельная и достаточно оригинальная, на коленке собранная 🙂

    Низкооборотистую ТТ сделать легко, просто она должна быть большего диаметра. Собственно внешний ее край должен двигаться примерно со скоростью в половину от скорости звука. Делаем вдвое больше- получаем вдвое меньшие обороты.
    Биения и балансировка не такая уж непоборимая вещь, во всяком случае мне чтобы убрать биения с маховика никаких суперинструментов не потребовалось, просто поставил ось на ножи и высверливал отверстия в нижней точке успокоившегося маховика (статическая балансировка).
    кроме того, турбинам свойственна самобалансировка.

    • Низкооборотистую ТТ сделать легко

      Сделать легко, а вот толку с нее скорее всего не будет. Турбина Тесла — святой Грааль всех фриков, но в реальности же ее так и не применили, и неспроста. Потому что она работает на ламинарном течении в пограничном слое, а ламинарность потока в ней имеет сложную зависимость от расстояния между дисками, скорости газа и давления, причем от всех параметров сразу. Для того, чтобы добиться чего-нибудь вменяемого от ТТ, надо или долго экспериментировать (а это и время и деньги), или уметь ее считать (я не видел ни одного вменяемого расчета параметров ТТ). Или сделать чудо механики, умеющее на десятках тысяч оборотов менять зазор между дисками и подобрать режимы…

      Кстати, если смотреть ролики в ютубе, то везде дуют сжатым воздухом, но сжатый воздух ни разу не пар. Как там будет вести себя пар в ТТ — неизвестно. Я уж не говорю о том, что неплохо бы вначале сравнить вкачанную энергию (сколько кубометров вкачали и за какое время) с выходом на полезную нагрузку (сколько ватт удалось снять с вала), чего тоже как-то не наблюдается. А без этого все рассуждения на тему КПД не имеют смысла. А почему никто из горе-экспериментаторов не измерил? А потому, что скорее всего КПД в результате мизерный, а фрическая натура требует дохера. Мечтишки рухнут…

      • Я вопросом интересовался. Читал отчет о ТТ, работавшей как на сжатом воздухе, так и на пару, которая показывала весьма приличные результаты (больше киловатта выдавала однозначно). Причем размеры её были не так чтобы огромны. Так что ничего фрического в ней не вижу.
        К тому же я выложил ссылку на видео с МАЛЕНЬКОЙ ТТ, которая показывает себя вполне неплохо. Если вас не могут убедить собственные органы чувств, то, думаю, вы из той породы скептиков, которые, даже трогая слона, пытаются убедить других, что это фейк и фричество.

        • Читал отчет о ТТ, работавшей как на сжатом воздухе, так и на пару, которая показывала весьма приличные результаты (больше киловатта выдавала однозначно). Причем размеры её были не так чтобы огромны. Так что ничего фрического в ней не вижу.

          Если вас не могут убедить собственные органы чувств, то, думаю, вы из той породы скептиков, которые, даже трогая слона, пытаются убедить других, что это фейк и фричество.

          Органы чувств часто врут на много порядков, особенно когда смотрящий полагается на «gut feeling» и ему хочется, чтобы реальность совпадала с его фантазиями. Пока не будет конкретных измерений не верчения турбинки вхолостую, а реальных данных — однозначно фричество. В реальной истории, если какое-то изобретение не получило никакого применения, то в нем есть неустранимые недостатки.

          • «В реальной истории, если какое-то изобретение не получило никакого применения, то в нем есть неустранимые недостатки.»

            Не факт. Что не отменяет необходимости ссылок, ессно)

            • Еще бывает, что изобретение опоздало. Но все равно, обычно есть изъяны или зависимость от куда более поздних технологий.

              • Тот же Гемпфри или пуля Нейслера явно не стали мегапопулярны лишь изза опоздания, так что такую возможность просто не отбросишь. Другое дело что фрикам доказательство своих фантазий не интересно, а с их подачи делать работу не охота.

                По поводу Теслы надо прежде всего смотреть мощность ОДНОВРЕМЕННО с КПД — на смехотворно низком кпд выдать высокую мощность не проблема. Это мы уже с котлами проходили — мощный примитивный маленький котел сделать нетрудно- выбрасывай в трубу почти не олажденные топочные газы и всего делов, трудно сделать его еще и эффективным.

                Еще подшипники — скорее всего попаданцу доступен лишь баббит, это десяток метров в секунду на поверхностях подшипника максимум. Для попаданца, я сильно подозреваю, даже полсотни оборотов в секунду будут доступны лишь теоретически.

                Опоздать может только то, что в чём-то неизбежно уступает альтернативе. Например, двигатели внутреннего сгорания не опоздали, так как не уступают более ранним паровым машинам.

                • //Опоздать может только то, что в чём-то неизбежно уступает альтернативе.
                  в целом верно но несколько однобоко.
                  Опаздывает то что может быть сделано на низком уровне технологии но изобретается когда уже достигнут более высокий.

                  т.е. пуля Нейслера опоздала. Ее можно сделать хоть при Иване Грозном, а появилась она в середине 19 века, когда гладкоствол стал стремительно вытеснятся нарезным оружием и пулей Минье.

                  ТТ тоже опоздала. Сделать ее мог хоть Уатт, технология несложная, но появилась она уже тогда когда технология классической паровой турбины развилась и закрепилась повсеместно.
                  На ранних этапах развития у ТТ было-бы преимущество простоты. Изготовить ее в разы проще чем классическую турбину при сопоставимых характеристиках.
                  Но когда технология отработана, сложная, но чуть более эффективная, многоступенчатая турбина разумеется не оставляет места для ТТ.

                  • Нет. Это не опоздание, а нища. Если Вы можете на низком технологическом уровне сделать телегу, когда уже есть трактора, это не значит, что телега опоздала. Потому что даже если умудриться создать телегу после подаренной богами промышленности с тракторными заводами, крестьянину всё равно пригодится телега. А нитроцеллюлоза уступает негорючим плёнкам, как бы не соотносился уровень. Если при этом из возможности производства нитроцеллюлозы следует возможность производства и триацетата целлюлозы, то не будет ниши, где бы пригодилась простая, но горючая плёнка. Тогда нитроцеллюлоза может быть востребована только пока триацетат целлюлозы случайно не открыт. Если же одно из другого не следует, то нитроцеллюлоза востребована всё равно даже параллельно с триацетатом целлюлозы. Вполне возможно, что только как временное решение. Но решать временно может каждая отдельно взятая фирма и опоздать не возможно даже при дешёвом массовом производстве триацетата целлюлозы. Что за мир? Вот в чём вопрос.

                    Нет слова «вытеснятся». Пуля Нейслера может и опоздала. Но не потому, что гладкоствол вытеснялся. А потому, что в тех условиях у неё не было преимуществ перед альтернативой. Вообще ни каких. А они ведь в любом случае относительны, как и недостатки. Если её проще сделать кустарно, чем казнозарядную винтовку, то и сейчас она может быть востребована у кустарей-оружейников. Вплоть до навёрстывающих огнестрел племён, низкий порог вхождения - одно из преимуществ. В определённых условиях.

                    Нда… полное непонимание вопроса…
                    Опоздание явно имеет отношение к времени? не так ли?
                    Под технологическим уровнем мною подразумевался уровень развития технологии в мире, а не только лишь способ изготовления конкретного предмета.

                    Т.е. повторюсь еще раз:
                    Если у вас есть только возможность сделать гладкоствол или он уже достаточно распространен в мире, а нарезное оружие вы пока делать не можете- пуля Нейслера будет прекрасным изобретением.
                    А вот если у вас уже достаточно развитая промышленность и вы стремительно заменяете гладкоствол на винтовки (Шкак было в реальности) то пуля Нейслера не имеет смысла, она устарела.
                    Т.е. в ходе Крымской войны пуля успела появится и даже распространиться но сразу после ее окончания ее вместе с гладкостволом выбросили на свалку. Пришло время винтовки…

                    Да, разумеется простые но не совершенные решения они временные… но это «временно» может длиться столетиями!
                    В реальной истории можно отыскать такие изобретения которые пришли поздно. Технологически их можно было создать на столетия раньше но никто до них не додумался, а когда додумались в мире были другие, более сложные но и более эффективные способы решить проблему. Вот такие «опоздавшие» изобретения и являются манной небесной для попаданца! Чистое знание которое можно легко конвертировать в деньги или могущество!

Да возможно так и есть, надо бы попробовать сделать ТТ с метровыми дисками, такая и кораблик потянет.

Пока попаданец пробует построить тот или иной генератор, он может заряжать лейденские банки натирая латунь кроличьим мехом (или чё там ещё электризуется хорошо?) и внедрять свою религию, периодически фигача аборигенов током)))

Электрофока даёт заряды, ветряная эл.статическая эл.станция по раздвиганию зарядов повышает напругу,вращающийся кандер с диэлектриком с высокой диэл-й прониц-ю даёт снижение напругу с повышенной ёмкости.
Минимум подвижных элементов. Ветряная эл.станция без инверторов.

А зачем туда смотреть?

  • Тупо для определения коронного разряда. Или вы нашли применение коронному разряду с тонкой проволокой? Ок, если тонкой проволоки дофига, тогда можно сделать электрофильтр. Но это переусложнение. Даже в нынешнее время, когда проволока и генераторы высокого валяются везде.

Их полно и давно известны.

  • Неонки что ли? Практическое применение придумать можно столь высокому напряжению? Окромя тех фильтров. И учтем конечно, что ламп еще нет, так что микроволновки не будет.
    Тиратроны. Хорошо. Но они сложны в исполнении, особенно на силовуху. Там графит нужен и большие токи.
    А еще? Что давно известно, но не применяется?

    • И в неонках, и в тиратронах тлеющий разряд, а не коронный. И где Вы видели большие токи в индикаторном тиратроне? То, что они сейчас вытеснены, не говорит о том, что их нельзя применять до диодных и жидкокристаллических индикаторов. Для электрофорной даже в индикаторных слишком велика потребляемая мощность, нужен именно генератор, или высоковольтная батарея. Но токи не такие большие, чтоб быстро разрушать металлические электроды, так что какое то время послужат и такие. И кто сказал, что не применяется? Микроволновке, кстати, разряд не нужен.

  • >>Taras
    19.05.2018 at 08:05 · Ответить

    Их полно и давно известны.
    Огласите весь список, пожалуйста!

В ксерокс давно заглядывали? И так ли принципиально, зачем понадобилось равномерно заряжать диэлектрик? Пусть даже не как в ксероксе, а равномерно вдоль линии.

Какой принцип работы электрической машины Френсиса Хоксби, почему выкачали из него воздух и откуда появляютсяектрические свечение при его работе?
Заранее благодарю.


Сборка машины Вимшурста

В этом видео уроке будем собирать электрофорную машину, которая представляет из себя генератор . В начале рассматриваются общие вопросы по назначению и конструкции этой машины, потом подробно показаны все шаги по ее изготовлению своими руками.

Что представляет из себя электрофорная машина?

Устройство состоит из основания, на котором крепятся ее детали. Также в ее состав входят две стойки с осями, на которых крепятся два диска с металлизированным покрытием. Имеются также две лейденские банки, которые являются, по сути, конденсаторами или накопителями заряженных частиц. Разрядники, которые функционируют по мере накопления заряда конденсаторов, съемники заряженных частиц с передней и с задней стороны дисков. Диски приводятся в движение при помощи ременной передачи. Мы крутим ручку и за счет этого происходит вращение дисков.

Первые генераторы статического электричества были одновременно изобретены в Германии в одно и то же время Августом Теплером и, независимо от него, Вильгельмом Гольцем. Принцип работы электрофорной машины. Поскольку диски вращаются относительно друг друга в противоположные стороны, они создают положительные и отрицательные заряды. При вращении дисков по мере накопления зарядов происходит разряд.

Авторы видео решили изготовить данную машину, которую можно повторить своими руками в обычных домашних условиях. На сайтах в интернете есть несколько примеров создания такого генератора, но данная конструкция будет иметь двигатель.

Сначала были сделаны чертежи будущей машины. В первую очередь были рассчитаны параметры диска. После проделанной предварительной работы приступили к созданию устройства.

Основные детали

Машина будет состоять из следующих элементов. Это 2 диска, которые будут вращаться в противоположные стороны, они будут сделаны из CD-дисков. Два двигатель от компьютерного кулера, которые будут приводить их в движение. Диск будет приклеен двухсторонним скотчем на ротор мотора. Сам двигатель крепится к стойке. Стойки будут сделаны из оргстекла. Также будут использованы лейденские банки. Это пустая металлическая емкость, от которой идет один контакт, далее полистироловый диэлектрик и латунный контакт.

Изготовление электрофорной машины

Для начала нужно снять покрытие с диска, чтобы получить прозрачную заготовку. Для этого используем канцелярский нож. Для создания рабочего диска нужны эскизы, они выполнены на компьютере. Шаблон лепестка можно изготовить из подходящего материала, для этого хорошо подойдет банковская карта.

Теперь, используя шаблон, приступаем к разметке на скотче. Прикладываем шаблон и вырезаем все нужные фрагменты. Всего было вырезано 20 лепестков на один диск. Должно получиться 20 секций. Угол между двумя лепестками составляет 18 градусов. Разметка производится при помощи обычного листа в клеточку и транспортира. Теперь накладываем диск точно в середину координат, при помощи ножа или шила делаем насечки по 18 градусов. Наклеиваем лепестки в соответствии с линиями. В точной аналогии с первым диском был сделан второй диск. Он был обработан, чтобы обеспечить зазор.

У мотора удаляем желтый провод. Отсекаем ребра жесткости, чтобы можно было отсоединить двигатель. Некоторое место нужно оставить под монтажные отверстия.

Электрофорная машина
(генератор Вимшурста)

Электрофорная машина работает как непрерывный источник электрической энергии. Этот прибор используют зачастую как вспомогательный для демонстраций различных электрических явлений и эффектов.

Электрофорная машина (генератор Вимшурста)

Немного из истории изобретения

Электрофорная машина разработана в далеком тысяча восемьсот шестьдесят пятом году Августом Теплером, немецким физиком. Что любопытно, совершенно независимо другой ученый-экспериментатор Вильгельм Гольц изобрел подобную конструкцию, но даже более совершенную, так как его аппарат позволял получить большие значения разностей потенциалов и мог служить источником постоянного тока. К тому же гольцевская машина была намного более простой в конструкции. В конце девятнадцатого века английский экспериментатор в области электричества и механики Джеймс Вимшурст усовершенствовал агрегат. И по сегодняшний день именно его вариант (пусть и чуть более современный) используется для демонстраций электродинамических опытов благодаря способности создавать огромную разность потенциалов между коллекторами. Электрофорная машина была улучшена уже в сороковых годах двадцатого века ученым по фамилии Иоффе, который разработал новый тип электростатических генераторов для осуществления питания рентгеновской установки. Хотя машину Вимшурста сейчас не используют для непосредственной задачи добычи электрической энергии, она является историческим экспонатом, который иллюстрирует историю развития инженерной мысли и научно-технического прогресса.

Электрофорная машина

Конструкция электрофорной машины

Этот аппарат состоит из двух дисков, которые вращаются навстречу друг другу. Работа электрофорной машины как раз и заключается в осуществлении такого двойного обоюдного вращения. На дисках расположены токопроводящие изолированные друг от друга сегменты. С помощью обкладок сторон обоих дисков образовываются конденсаторы. Именно поэтому электрофорная машина иногда называется конденсаторной. На дисках расположены нейтрализаторы, которые отводят заряды от противоположных элементов дисков на землю с помощью щеток. Коллекторы находятся слева и справа. Именно на них поступают снятые гребенками с заднего и переднего дисков генерируемые сигналы.

Электрофорная машина

Что такое банки Лейдена?

Во многих случаях заряды накапливаются на конденсаторах. Их называют банками Лейдена. После этого возможно воспроизведение намного более сильных разрядов и искр. Внутренние обкладки каждого конденсатора соединяются с кондукторами по отдельности. Щетки, которые касаются секторов дисков, объединены с внутренними обкладками банок Лейдена. Вся конструкция на сегодняшний день монтируется на пластмассовых стойках. Вместе с лейденовскими банками части машины закрепляются на подставке из дерева. Учитывая наглядность конструкции, электрофорная машина своими руками может быть сделана достаточно просто. Даже человек, который не имеет специального технического образования, может ее собрать и эксплуатировать в свое удовольствие.

На чем основана работа электрофорной машины?

Использование взаимного усилия обоих дисков – именно этот принцип является основным в данном устройстве. Эффект возникновения разности потенциалов, а затем разрядов и искр достигается правильным расположением секторов. Конечно, существуют разработки, использующие и чистые диски, но подобный коэффициент полезного действия они не выдают. Такие конструкции часто применяются в небольших учебных учреждениях. Расстояние между дисками у такого прибора, как электрофорная машина, играет важнейшую роль и оказывает существенное влияние на достижение необходимого напряжения на конденсаторах.

Электрофорная машина

Каков принцип работы аппарата?

Электрофорная машина с момента ее изобретения (а это начало восемнадцатого века) пережила много изменений. Но основная идея осталась. Основой конструкции машины являются диски с наклеенными обкладками (металлическими полосами). Приложив определенную механическую силу с помощью ременной передачи, их можно вращать в разные стороны, противоположные друг другу. На обкладке одного диска возникает положительный заряд. Он притянет к себе другой заряд (отрицательный). Положительный уйдет через проводник со щетками (нейтрализатор), который касается противоположной обкладки. Поворачивая диски, получаем заряды, аналогичные исходным. Но они уже будут влиять на другие обкладки. Учитывая то, что диски вращаются в противоположные стороны, заряды стекаются к коллекторам. У такого демонстрационного аппарата, как электрофорная машина, принцип работы основан именно на этом моменте. На щетках обоих дисков, которые не касаются их поверхности и находятся по краям, заряды в какой-то момент становятся настолько огромными, что в воздушном пространстве возникает пробой, и проскакивает электрическая искра. Именно поэтому к коллекторам можно присоединять дополнительные конденсаторы разных емкостей, что придаст большую красоту эффекту возникновения разряда.

Электрофорная машина из cd дисков и 2-х кулеров

Самодельная электрофорная машина из cd дисков и 2-х кулеров собранная своими руками, вырабатывает примерно 20 000 В., что ограниченно расстоянием между обкладками конденсаторов диска.

Берем два компакт диска и очищаем их от слоя-носителя информации (с CD-R дисков легче всего удалить этот слой). После обезжириваем поверхность спиртом. Далее из алюминиевого скотча (продается в строительных магазинах), нарезаем сектора и приклеиваем их на диски.

У двух вентиляторов от СБ компьютера, обрезаем лопасти и с помощью двухстороннего скотча приклеиваем двигатели к дискам. Собираем электрофорную машину. Зазор между дисками должен быть минимальным, от этого зависит КПД устройства. Щетки сделаны из многожильного провода (МГТФ). Держатели щеток - медная проволока, диаметром 1 мм.

Запуск. Если расположение щеток правильное и они касаются обкладок дисков, электрофорная машина при запуске начнет вырабатывать статическое электричество. Но продлится это недолго. Между щетками и обкладкой появится зазор, исправляем это путем легкого придавливания щеток к дискам, либо заряжаем диски электричеством (например, наэлектризовав расческу).Если все правильно сделано, то при работе электрофорной машины, вы почувствуете запах озона и услышите легкий треск статического электричества.



Эта статья также доступна на следующих языках: Тайский

  • Next

    Огромное Вам СПАСИБО за очень полезную информацию в статье. Очень понятно все изложено. Чувствуется, что проделана большая работа по анализу работы магазина eBay

    • Спасибо вам и другим постоянным читателям моего блога. Без вас у меня не было бы достаточной мотивации, чтобы посвящать много времени ведению этого сайта. У меня мозги так устроены: люблю копнуть вглубь, систематизировать разрозненные данные, пробовать то, что раньше до меня никто не делал, либо не смотрел под таким углом зрения. Жаль, что только нашим соотечественникам из-за кризиса в России отнюдь не до шоппинга на eBay. Покупают на Алиэкспрессе из Китая, так как там в разы дешевле товары (часто в ущерб качеству). Но онлайн-аукционы eBay, Amazon, ETSY легко дадут китайцам фору по ассортименту брендовых вещей, винтажных вещей, ручной работы и разных этнических товаров.

      • Next

        В ваших статьях ценно именно ваше личное отношение и анализ темы. Вы этот блог не бросайте, я сюда часто заглядываю. Нас таких много должно быть. Мне на эл. почту пришло недавно предложение о том, что научат торговать на Амазоне и eBay. И я вспомнила про ваши подробные статьи об этих торг. площ. Перечитала все заново и сделала вывод, что курсы- это лохотрон. Сама на eBay еще ничего не покупала. Я не из России , а из Казахстана (г. Алматы). Но нам тоже лишних трат пока не надо. Желаю вам удачи и берегите себя в азиатских краях.

  • Еще приятно, что попытки eBay по руссификации интерфейса для пользователей из России и стран СНГ, начали приносить плоды. Ведь подавляющая часть граждан стран бывшего СССР не сильна познаниями иностранных языков. Английский язык знают не более 5% населения. Среди молодежи — побольше. Поэтому хотя бы интерфейс на русском языке — это большая помощь для онлайн-шоппинга на этой торговой площадке. Ебей не пошел по пути китайского собрата Алиэкспресс, где совершается машинный (очень корявый и непонятный, местами вызывающий смех) перевод описания товаров. Надеюсь, что на более продвинутом этапе развития искусственного интеллекта станет реальностью качественный машинный перевод с любого языка на любой за считанные доли секунды. Пока имеем вот что (профиль одного из продавцов на ебей с русским интерфейсом, но англоязычным описанием):
    https://uploads.disquscdn.com/images/7a52c9a89108b922159a4fad35de0ab0bee0c8804b9731f56d8a1dc659655d60.png