Mașina de iarnă

Mașină electrostatică cu principiu de funcționare similar cu cel al mașinii Winter

Mașina de iarnă este o mașină electrostatică , adică generatoare de sarcină electrică, creată de profesorul german Carl Winter în 1865 .

Mașina de iarnă produce sarcină electrică prin frecare. Este compus dintr-un disc de sticlă, care este rotit în jurul unei axe orizontale din lemn cu ajutorul unei manivele, și o pereche de tampoane, din piele sau catifea, strânse pe marginea discului. În poziția opusă există un pieptene sau o pereche de piepteni de alamă care îmbrățișează discul de sticlă fără a-l atinge ^[1] . Conectat la pieptenele din alamă, cu ajutorul unei tije din același material, există un conductor gol realizat tot din alamă, cu o formă sferică sau mai alungită. Întregul este fixat pe un suport de material izolant, în general din lemn sau sticlă.

Prin acționarea manivelei, discul de sticlă se rotește și se încarcă pozitiv prin frecare, deoarece transferă electroni la lagăre, care sunt, prin urmare, încărcați negativ. Astfel, în piepteni de alamă, care este un material conductiv, există o acumulare de sarcini negative în vârfuri, adică în partea cea mai apropiată de discul de sticlă și, prin urmare, prin inducție există o acumulare de sarcini pozitive în alama goală. conductor, care este conectat la piepteni. În acest fel, dispozitivul permite obținerea de energie electrică pozitivă concentrată în conductorul gol, utilă pentru experiențe în diverse domenii și pentru aplicații în domeniul medical.

Există mai multe variante ale acestui tip de mașină. De exemplu, un mic electroscop Canton poate fi fixat la capătul conductorului de alamă gol, care constă dintr-o tijă mobilă susținută de o tijă fixată de conductor, ambele în metal ^[2] . Când instrumentul este încărcat electric, tija în mișcare se îndepărtează de tija de susținere datorită forței de respingere care acționează între sarcini cu același semn, iar unghiul pe care îl descrie este măsurabil datorită unei scale gradate. Electroscopul permite detectarea și măsurarea cantității de sarcină pozitivă în conductorul de alamă gol. O altă variantă a mașinii are un al doilea conductor sferic curbat conectat la rulmenți. Al doilea conductor se numește conductor negativ, spre deosebire de conductorul principal care colectează sarcinile pozitive și colectează sarcinile negative dobândite de rulmenți. În cele din urmă, un inel de lemn cu un miez metalic poate fi conectat la conductorul pozitiv, ceea ce mărește capacitatea de „acumulare” a sarcinilor pozitive în conductor în sine.

Notă

linkuri externe

• Catalogul Muzeului Galileo, videoclip în limba engleză care ilustrează funcționarea mașinii Winter .
• Catalogul Muzeului Galileo, imagine a unei mașini cu disc electrostatic de Winter .

Portalul fizicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă cu fizica