戈爾茨電泳機
電現象領域最活躍的實驗研究的歷史時期與第一個 靜電機,其作用使得由於機械功的性能而獲得電能成為可能。
機械功包括機器某些部件的旋轉,其中存在於機器帶電元件上的吸引力(相反)和排斥力(同名)電荷被克服。
用這種機器進行的實驗有助於當時的研究人員更好地理解電的本質和電相互作用的原理。
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創造第一台靜電摩擦機 歷史學家歸功於德國科學家 奧托·馮·格里克,誰在 1650 年首次創造了這樣的設備。這是一台機器,其工作基於當時已知的通過摩擦使物體帶電的現象。然而,摩擦式機器有一個明顯的缺點——它們的操作需要施加很大的機械力。
不像後來製造的摩擦機 電泳(感應)機 被剝奪了這個缺點,因為為了獲得電能,他們不需要帶電部件與電感器(與導致帶電的部件)直接接觸。
於是,1865年,德國物理學家製造了第一台電泳機,即不需要其部件相互摩擦而獲得帶電的靜電機 奧古斯特·泰普勒……發明者認為,電泳機可以通過機械能的轉換實現高效的電力生產。
當時,一位德國物理學家 Wilhelm Goltz(德國霍爾茨),獨立於 Toepler,設計了一種更簡單、更高效的電泳機,它能產生很大的電位差,甚至可以作為照明的直流電源。 Goltz 的機器成為第一台出現在教育機構教室中的電泳機。
戈爾茨機的主要部件 — 兩個玻璃圓盤和金屬梳子,用於去除電荷。其中一個圓盤是靜止的,另一個可以旋轉。磁盤安裝在公共軸上。在博物館的一件展品中,固定圓盤的直徑為 100 厘米,而旋轉圓盤的直徑為 94 厘米。
固定盤放置在一塊硬質橡膠板上,並由絕緣支架上的硬質橡膠圈垂直支撐。在固定磁盤上切出窗口,在其背面粘貼稱為框架的不完整紙扇區。
擋板以紙舌結束,其前緣指向可移動的圓盤並略微彎曲。圓盤、框架和舌片塗有膠質(樹脂物質)。
黃銅梳子沿著可移動圓盤的水平直徑安裝在前面的每一側。這些梳子連接到相應的黃銅線上,其末端是導電球,黃銅棒穿過銅棒,在內部以球結束,在外部帶有木製(絕緣)手柄。可以通過將球移開或靠近來移動棍子。
萊頓瓶(帶內板)可以連接到導體,導體的外板通過導線相互連接。機器前面的兩個黃銅柱用於連接電線;只需傾斜電線,球就可以靠在這些柱子上。
前圓盤設置為通過皮帶驅動和連接到手柄的滾輪系統旋轉,實驗者使用該手柄啟動該機構。然而,在開始使用機器之前,有必要用相反的電荷給紙扇區(框架)通電(我們將它們表示為 p + 和 p-)。
這些帶電的框架,由於靜電感應現象,會作用在旋轉的圓盤上,圓盤又會作用在梳子O和O'上。
當圓盤旋轉時,帶有電荷 p+ 的框架(在窗口 F 中)將在旋轉圓盤 m 的背面引起(感應)負電荷,並且相同符號的電荷將被吸引到脊 O,再次由於靜電感應現象。圓盤 m' 的一部分將從梳子 O 接收到負電荷,因此梳子 O 及其導體 C 和球 r 將帶正電。
因此,圓盤在其兩側(在位置 m 和 m')都帶負電,而汽車左側的電線是正極。圓盤繼續旋轉,現在其表面 m 和 m 的一部分“到達位於靜止圓盤右側的窗口 F”。
此處安裝負電荷 p 的機架的影響被表面 m' 放大,這意味著正電荷將從脊 O' 吸引到磁盤。因此,電線C'和球r'都將帶負電。表面 m 接收由脊吸引的正電荷。圓盤繼續旋轉,循環重複。
靜電發生器被認為是最古老的電壓源: 靜電發生器的工作原理和工作原理