електростатични машина

електростатичен машина е един от най-простите в строителството и ефективен източник на заредени частици. Това компактно, комбинацията от простота и практичност на положително въздействие върху поведението на голям брой експерименти, провеждани в класните стаи и лаборатории. С привидно прости машини могат да видят и да разберат доста на електроенергия в процеса на условия класа, а това от своя страна ще подобри представителството на разбиране и възприемане на материала в бъдеще на учениците. На примера на тази работа ние сме учи основите на електродинамиката и електростатика, демонстрира характер на взаимодействието на заредени тела, въвежда понятието "elektroomkost" с влияние машината. И това не е всичко, което можете да направите с нашата кола. И всичко това е почти с една единствена инсталация. Електростатичен машина - неразделна част от учебния процес.

И колкото повече правиш

експериментиране, толкова по-добре. "

Ралф Уолдо Емерсън

Electrostatics - електродинамика, която изучава взаимодействието на фиксирани електрически заряди.

Напрегнатостта на електрическото поле. Взаимодействие на заредени частици може да бъде описан по два начина:

1. Плащания през празно пространство директно действа по различен мощност (на дълги разстояния).

2. Взаимодействие предава чрез електромагнитното поле. От друга такса такси не действат, а областта се намира в една и съща точка в пространството (с малък обсег). Останалите такси влизат в ролята на това поле източници.

Трябва да се отбележи, че в рамките на статично електричество, и двата подхода са напълно равностойни. Въпреки това, по време на прехода към описанието на движещи се заряди с далечен обсег срещат непреодолими трудности. Основната трудност се крие във факта, че когато smeschanii единствена сила заряд действа на друг заряд, не се променя веднага, но след известно ограничено време (забави ефект). Това означава, че в пространството между обвиненията съхраняват материали предаване посредник (област) ефективните сигнал с ограничен скорост. В вакуум, тази скорост е скоростта на светлината с = 3 х 10 8 m / C

По време на проучването на тази наука, като демонстрация на допълнителното устройство, с помощта на електростатичен машина или генератор Uimshersta.

В допълнение Uimshersta има учен, който изучава науката за електростатика и известните в тази посока:

Ioffe Аврам Фьодорович (1880-1960) - известен физик, академик, един от най-големите организатори на физичните изследвания в нашата страна. Той е собственик на редица открития в областта на изследване на твърдо тяло, изолатори и полупроводници.

Шарл Огюстен Кулон (1763-1806) - френски физик и военен инженер. Избрано устройство за установяване на основните закони на електрически и магнитни взаимодействия. Учил съм различни видове триене и формулирани закони на триене при плъзгане и търкаляне.

Андре-Мари Ампер (1775-1836) - френски физик и математик. Той създава първата теория, която изразява връзката на електрически и магнитни явления. Amp принадлежи към хипотеза за природата на магнетизма, той въвежда във физиката терминът "електрически ток".

Алесандро Волта (1745-1827) - италиански физик, един от основателите на учението на електрическия ток, създава първата електрохимична клетка.

Георг Ом (1787-1854) - немски физик. Той произлиза теоретично и потвърдени от опита на закона, който изразява връзката между големината на тока във веригата, напрежение и съпротивление.

Joule Джеймс Preskott (1818-1889). Той оправдано основа на опита на закона за запазване на енергията. Създадена закон за определяне на топлинния ефект на електрически ток.

Ленц Емилий Hristanovich (18-4-1865) - е един от основателите на електротехника. Името му е свързано с откриването на закона, който определя посоката на индуцирания ток.

Историята на научните изследвания и открития в областта на електричеството е тясно свързано с използването на различни дизайни на електрически машини устройства за електрически заряди, известни още като електростатични машини. Изграждането на електростатични машини въз основа на принципа за производство на електрическа енергия от механична работа изразходвани при задействане на движение (ротация) на подвижните части на машината, на първо място, да се преодолеят силите на привличане или отблъскване, действащи във всеки един момент между противоположно и сходни електрифицирана движещи се части.

Изследването на принципите на електростатични машини са разделени на триене на машината и електростатично машината, по-добро разбиране на характера на ток, така че те не са единственото средство за получаване на голям електрически заряд, но и изследването стои.

За разлика от триене влияние ефект машини машини, базирани на възбуждане на ток поради феномена на индукция, т.е. без пряк контакт причинява наелектризиращи машинни части.

Кой в младежките си години не мечтае да направи изключителни открития и изобретения? Кой не иска да впечатли своите съвременници и да живее в паметта на поколенията? Но с тези амбиции и да започна да ми познанство с електростатични експерименти машини.

Целта: да произвежда електричество машина на прости импровизирани средства, да се помисли и да извършват експерименти с електростатичен машина.

С влияние машината, за да докаже, изучаването на основите на електродинамиката и електростатика.
Демонстрирайте характера на разпределението на заряд на повърхността на проводника.
Въвеждането на понятието "elektroomkost" с влияние машината.

§1. Влияние машина дизайн

Първият електростатично машината се появява около 1650 Тя проектиран немския учен, кмет на Магдебург Ото Фон Gerike. Работата на тази машина се основава на феномена на електрификацията на органи от триене. По-късно, той е създаден с голямо разнообразие от дизайни на електрически машини триене, но всички те имат общ недостатък: работата с такива машини се изисква прилагането на много големи физически усилия.

Electrostatics - раздел електродинамика изучава взаимодействието на фиксирани електрически заряди. По време на проучването на тази наука като демонстрация на допълнителното устройство, с помощта на електростатичен машина или генератор Vimshursta. Тя е предназначена за големи разходи и висок потенциал различия. Използването на явлението електромагнитна индукция, полюсите на машината се натрупват електрически заряди и потенциалната разлика от другата страна на пропастта достига няколкостотин хиляди волта. Неговият прототип е създаден през 1865 година. Машината се състои два диска противоположно въртящи се. На рафтовете на две Лейдън буркани. Външни кутии електроди са свързани помежду си с помощта на подвижна плоча, разположена между двете скоби, вътрешните проводници са свързани да се разделят. Дръжки проводници изолирани да се предотврати токов удар при промяна на позицията на проводниците един спрямо друг. От външната страна на дисковете в allyuminivye сектори. В контакт с тях включва schetki. Колелата са задвижвани директно с помощта на предаване колан. Всички части са монтирани върху пластмасова поставка, която заедно с монтиран буркана Лайден на обща дървена стойка. При завъртане дискове един от секторите има положителен заряд и срещу сектор е отрицателен. Когато сектори се движат в различни посоки, техните възможности се увеличават в резултат на работата, извършена срещу силите на електростатично привличане. При завъртане дискове събират разделяне случи. Между проводниците виждаме освобождаване от отговорност, и да чуе шумът. В настоящата сила зависи от скоростта на въртене на дисковете. Тя не е голям, но напрежението е огромно. Поради това не се допуска контакт с проводниците.

Електростатичен машина - съпътстващ демонстрация устройство за "ток". Тя използва явлението електростатична индукция. където полюсите на машината (Лайден буркан) се натрупват електрически заряди, потенциалната разлика в отводители достига няколко стотици хиляди волта.

§2 Проектиране и принцип на работа на машината

Електростатично машина двойно въртене се състои от две насрещни въртящ дискове. Двете дискове са проводими сегменти, които са изолирани един от друг. Два електрода от двете страни на диска заедно, за да образуват един кондензатор. Поради това, че понякога се нарича - кондензация машина. Всеки диск са също на конвертор, който премахва заряд от две противоположни четки дискови сегменти на земята. От лявата и дясната страна на диска са колекционери. Те влизат генерираните такси са отстранени от краищата на питите. предната и задната диска. В повечето случаи, за таксите, събирани в кондензаторите, като, например, Лайден буркан за продукта, по-силни искри. Преди използване наелектризира джантата противоположни заряди (например, р + и р '-). Тези ръбове (ленти) съгласно феномена на индукция ще действа върху въртящия се диск в и през него на гребена G и G ', където р, като положителен заряд, ще предизвика чрез влиянието на възникване на отрицателен заряд в m диск част Б и привличат същите на заряд на гребена, който отчасти ще бъде отложено т 'диск Б.

По този начин, устройството в електрифицирани негативно върху двете му страни в М и М ', докато гребенът около проводника и Cr са положително заредени. Както въртене диск М и М 'се преместват в прозореца F', където повърхността е т 'увеличава въздействието ленти р', изтегляне "положителен заряд от зареждане на гребен G 'гребени С и проводника S'g" отрицателен. На свой ред, m, предоставяйки индуктивен ефект върху лента P ", обръща положителен заряд, тя се поддържа в отрицателен държавата. След това част от М и М 'отново преминава в предната част на прозореца F, и т.н. последователно повтаряне на горния процес.

Първо трябва да се види какво е в електростатично машина:

Устройството се състои от два коаксиални дискове (А и В) от изолационен материал, на която са депозирани проводимите сегменти (Фигура 1). Дисковете са задвижвани в насрещно въртене с равен ъглова скорост. Да предположим, че първият сегмент А1 носи малък излишък положителен заряд и сегмента В1 - отрицателна. Когато А1 се движи наляво и В1 - правото, техните потенциали растат за сметка на работата, извършена срещу силата на електростатично привличане.

Когато А1 достигне позиция срещу сегмент В2 плоча В, която в този момент е в контакт с четката Y е с висока положителен потенциал и по този начин ще доведе до отделяне заряд в проводник, свързващ Y и Y 1, прехвърляне голям отрицателен заряд на В2 и голям положителен зарежда към отдалечен сегмент, който в този момент е за четка Y1.

Работата допълнително, А1 се отнася четки Z и частично освободен към външния контур (натоварване може да бъде, например, Лайден буркан). При последващо въртене на дисковете А1 се отнася четки X, който е свързан с проводника с X1 четка, и отново получава заряд, този път отрицателен, която се отблъсква от отрицателно зареден сегмент В2 (намира се в този момент срещу сегментите на диск, при контакт с X1 на четката). По този начин, положителен заряд се прехвърля от дясно на ляво в горната част на диска A, отрицателно лявата, долната му част.

§ 3. Съвременните машини, тяхното приложно поле.

Хората са се научили друга професия електричество - извършва в движение на машината. Шофьорът се оказва ключът дръжка. Мощен електромотор започне да се върти колело електрически локомотив и влакът бавно се движат по релсите.

Къде е тази сила на двигателя? Учените са забелязали, че ако две успоредни проводници разположени потоци текат в една посока, проводниците привличат помежду си, и ако теченията текат в противоположни посоки, проводниците са склонни да се отблъскват един друг. Взаимодействие сила с настоящите проводници и е накаран да се върти мотори.

§4 Изработка влияние машина у дома.

За производството на влияние машина имам нужда от следните материали:

- CD, две парчета;
- Алуминиева лента;
- пластмасова карта;
- Компютърни охладители, два броя;
- частици;
- плексиглас;
- алуминиева тел. диаметър 4 mm, 2 mm;
- медна тел 0.5 mm и 2 mm;
- двустранен лента;
- Лайден буркани или полярни кондензатори;
- тетрада лист;
- контакти за закрепване тел;
- L-образна форма (2 бр) стойка (ъгъл);
- гумени крака;

- винтове;
- болтове и гайки;

- крепежни елементи за електрически проводници.

Първата част е устройството, на което ще се образува статично електричество. За да направите това, вземете 2 броя CD.

На първо място, ние наета от него покрие.

Следваща аз остана на неговите алуминиеви листа. I трябва 80 венчелистчета на два диска.

Нарежете ги от алуминиева лента и гладка паста листенца.

Втората част - електрозадвижването, направи го от охладителя от компютъра.

От охладител за скъсване на жълтия проводник в бъдеще той няма да има нужда

Тогава ще трябва да отреже краищата на твърдост, т.е. изключете двигателя от по-хладните жилища.

Сега се отдели от двигателя на всички ножове, те не са необходими (Фигура 13).

Допълнителна охладител ще бъде монтирана на нарязан парче плексиглас, в които една и съща тренировка дупката.

Плексиглас спазват мотор (наричан лента).

Аз правя същата операция за втори охладителя.

Рисувам от консерви кондензатори

Аз поставете вътре и извън буркан алуминиева лента.

Влияние машинна база изработена от ПДЧ.

На дървена основа коригирам Г-образни ъглите, един срещу друг.

Всички компоненти на устройството са готови, пристъпи към монтаж.

На лента поставяне гумени крачета двулицеви на дървена база в ъглите.

В ъглите, за да затегнете бара с мотор.

На двигател с тиксо поставяне дискове.

Точно в центъра.

Същото се прави с втората по двигателя.

Огъване на проводника на две места. В краищата на тези места за пробиване на отвори за осъществяване на контакти. Краищата на тънка тел медни контакти. С помощта на контактите ще премахне електрически ток и напрежение дискове.

Вторият рамката на "P" писмо непълна. Контакти също правят тел, които са монтирани в пробитите отвори.

Електродите са направени от тел, в края на извитата дръжка обвит с изолирбанд. За закрепване на употреба klemnye връзка.

Z-кадър се завинтва към бара, а контактите са притиснати към диска.

Mount P-образна рамка го CREPLA към кондензатора на банките се свърже с електродите. Електродите могат да бъдат премествани един спрямо друг.

Сега ние проверяваме нашите готови елементи и за затягане, така че нищо не е в насипно състояние.

Свържете проводниците към двигателя и затегнете окабеляване адаптер.

§5 машина за изпитване.

Демонстрационни опити електрически закони с влияние машина Vimshursta.

За изследване на електрическа енергия и нейните закони в уроците по физика училище всички удобно свързан с по-голяма яснота. За тази цел, той е удобен за използване на електростатичен машината. Това е вид източник на електрически заряди.

Това е много удобно и практично, тъй като с оглед на малките си размери е в състояние да произвежда достатъчно голямо напрежение в краищата на проводниците, от порядъка на няколкостотин хиляди волта. И за тази цел бих искал да демонстрира серия от експерименти, в които електростатично са идеален.

§6 Експерименти с електростатичен машина.

1 опит. Опитът с ръкава.

Обърнете ръкав изработен от алуминиево фолио, подсилена от копринени конци в триножник крак. Намерете ръкава между полюсите на влияние машина. Наблюдаваме взаимодействието на втулката

2 опит. Две от султана.

Ако се свързвате с помощта на проводници 2 Султан към различни електроди, а след това, когато ги приближава един към друг венчелистчета привлечени - като че ли

вземете "дръжки". Ако две прикрепен към един електрод Sultan - стъпка различни Sultans отблъснати.

3 опит. Насладете се на парче руно.

Вземете малко парче хлабав памук с тегло 3-5 мг, инсталиране на полюсите влияние машина, с интервал от 7-8- мм, се зарежда с лека ръка. Долна парче памук в един от полюсите. Какво се случва? Натиснете полюсите на машината, позицията на ръката на разстояние 100 мм от пол, място памука между полюс и ръката. Какво се случва?

Piece руно "скачане" от полюс до полюс, придобиване на такса в размер на един от полюсите, той е привлечен в друга, където е получил други - точно срещу обвиненията.

Изводи: В резултат на експеримента, които наблюдаваме на взаимодействието между заредени тела.

От изложеното по-горе и по-горе следва, че електростатичен машина е един от най-простите в строителството и ефективен източник на заредени частици. Това компактно, комбинацията от простота и практичност на положително въздействие върху поведението на голям брой експерименти, провеждани в класните стаи и лаборатории. С привидно прости машини могат да видят и да разберат доста на електроенергия в процеса на условия класа, а това от своя страна ще подобри представителството на разбиране и възприемане на материала в бъдеще на учениците. На примера на тази работа ние сме учи основите на електродинамиката и електростатика, демонстрира характер на взаимодействието на заредени тела, въвежда понятието "elektroomkost" с влияние машината. И това не е всичко, което можете да направите с нашата кола. И всичко това е почти с една единствена инсталация. Електростатичен машина - неразделна част от учебния процес.

Позоваването