विमहर्स्ट जनरेटर किंवा इलेक्ट्रोफोर मशीन हे विद्युत उर्जेचा सतत स्रोत म्हणून डिझाइन केलेले इंडक्शन इलेक्ट्रोस्टॅटिक उपकरण आहे. 21 व्या शतकात, विविध विद्युतीय प्रभाव आणि घटनांशी संबंधित भौतिक प्रयोगांचे प्रात्यक्षिक करण्यासाठी हे सहायक तंत्र म्हणून वापरले जाते.
सामग्री
आविष्काराचा इतिहास थोडा
1865 मध्ये, जर्मनीतील प्रायोगिक भौतिकशास्त्रज्ञ ऑगस्ट टेप्लर यांनी इलेक्ट्रोफोर मशीनची अंतिम रेखाचित्रे विकसित केली. त्याच वेळी, अशा युनिटचा दुसरा स्वतंत्र शोध जर्मन शास्त्रज्ञ विल्हेल्म होल्झ यांनी लावला. डिव्हाइसचा मुख्य फरक म्हणजे जास्त शक्ती आणि संभाव्य फरक मिळविण्याची क्षमता. होल्ट्झला थेट विद्युत प्रवाहाच्या स्त्रोताचा निर्माता मानला जातो.
इलेक्ट्रोफोर मशीनची साधी प्रारंभिक रचना 1883 मध्ये इंग्लंडच्या जेम्स विमहर्स्टने सुधारली.प्रयोगांच्या व्हिज्युअल प्रात्यक्षिकासाठी त्याचे बदल सर्व भौतिक प्रयोगशाळांमध्ये वापरले जातात.
इलेक्ट्रोफोर मशीनची रचना
2 कोएक्सियल डिस्क्स एकमेकांच्या विरूद्ध फिरतात, अॅल्युमिनियम सेक्टर्समधून सर्वात सोपा कॅपेसिटर घेऊन जातात. यादृच्छिक प्रक्रियेमुळे, प्राथमिक क्षणी, विभागांपैकी एकाच्या साइटवर शुल्क तयार होते. हवेच्या विरुद्ध घर्षण प्रक्रियेमुळे ही घटना घडते. डिझाइनच्या सममितीमुळे, अंतिम चिन्हाचा आगाऊ अंदाज करणे अशक्य आहे.
डिझाइनमध्ये 2 लेडेन जार वापरतात. ते मालिका-कनेक्ट केलेल्या कॅपेसिटरमधून एकल प्रणाली तयार करतात. प्रत्येक टाकीमध्ये ऑपरेटिंग व्होल्टेज आवश्यकता दुप्पट करण्याचा प्रभाव आहे. समान रेटिंग निवडणे आवश्यक आहे, ही ऑपरेटिंग व्होल्टेजच्या एकसमान वितरणाची गुरुकिल्ली आहे.
प्रेरक न्यूट्रलायझर्स व्होल्टेजपासून मुक्त होण्यासाठी डिझाइन केलेले आहेत. संपूर्ण रचना डिस्कच्या वर काही अंतरावर फिरत असलेल्या धातूच्या कंगवासारखी दिसते. बाह्य पृष्ठभागाच्या समतुल्य चिन्हे असलेल्या दोन्ही डिस्क चार्ज काढण्याच्या बिंदूवर येतात. न्यूट्रलायझर्स जोडलेले आहेत. अनलोड केल्यानंतर, विभागांचे शुल्क मोठ्या प्रमाणात कमी होते. अतिरिक्त डिझाइनमध्ये, ब्रश सहजपणे डिस्कच्या काठाच्या संपर्कात येतो.
ऑपरेटर, इलेक्ट्रिक ड्राईव्ह किंवा त्याच्या स्वत: च्या हाताने शक्ती वापरून, जबरदस्तीने सिस्टमच्या तिरस्करणीय घटकांना एकत्र आणतो. एकमेकांशी संवाद साधणारे आरोप शक्य तितक्या दूर करण्याचा प्रयत्न करतात. प्रक्रिया सर्व काढण्याच्या बिंदूंवर पृष्ठभाग चार्ज घनतेमध्ये तीव्र वाढ करण्यास योगदान देते.
न्यूट्रलायझर्सच्या क्रेस्ट्समधून लीडेन जारमध्ये वीज गोळा केली जाते. व्होल्टेजमध्ये वेगाने वाढ होत आहे.2 इलेक्ट्रोडशी जोडलेले स्पार्क गॅप सिस्टमचे अपयश टाळण्यास मदत करते. त्यांच्यातील अंतर समायोजित करून भिन्न शक्तीचा चाप प्राप्त करणे शक्य आहे. एक संबंध आहे: 2 स्पार्क गॅपमधील फील्डची ताकद जितकी मजबूत असेल तितका अधिक गोंगाट करणारा प्रभाव लीडेन जार रिकामे करण्याच्या प्रक्रियेसह असतो.
शुल्क काढण्याच्या बिंदूनंतर विभाग रिक्त राहतात. डाउनस्ट्रीम, संभाव्य इक्वेलायझर्स किंवा न्यूट्रलायझर्स ऑपरेशनच्या तत्त्वानुसार स्थापित केले जातात. डिस्कच्या प्रत्येक विरुद्ध बाजूने वेगवेगळ्या ब्रशेसना आधीच चार्ज दिला आहे. पिकअप पॉईंटमधून जाण्याच्या क्षणी आणि त्यानंतर, अवशिष्ट चार्ज चिन्हे भिन्न आहेत.
जाड तांब्याच्या तारेचा तुकडा कमी उंचीवर घिरट्या घालणार्या किंवा घासणार्या सर्वात पातळ वायरच्या ब्रशेसमुळे हे विरोधाभास बंद होण्यास हातभार लागतो. परिणाम - दोन्ही खंडांवरील शुल्क शून्याच्या बरोबरीचे आहे, सर्व ऊर्जा जौल-लेन्झ कायद्यानुसार जाड झालेल्या तांब्याच्या गाभ्यावर निर्माण झालेल्या उष्णतेमध्ये रूपांतरित होते.
लेडेनच्या बँका काय आहेत
पिटर व्हॅन मुशेनब्रोक या डच शास्त्रज्ञांनी तयार केलेला पहिला इलेक्ट्रिकल कॅपेसिटर लेडेन जार होता. शोधलेल्या कॅपेसिटरमध्ये वेगवेगळ्या व्यासांच्या रुंद किंवा मध्यम मान असलेल्या सिलेंडरचा आकार असतो. लेडेन जार काचेचे बनलेले आहे. आतून आणि बाहेरून ते विशेष शीट टिनने चिकटवले जाते. उत्पादन लाकडी झाकणाने झाकलेले आहे. आविष्काराचे मुख्य कार्य म्हणजे मोठे शुल्क जमा करणे आणि साठवणे.
अशा बँकेच्या निर्मितीला विजेचा विस्तृत अभ्यास, त्याच्या वितरणाची सामान्य गती, तसेच विविध सामग्रीच्या विद्युत चालकता गुणधर्मांद्वारे उत्तेजित केले गेले. तिला धन्यवाद, प्रथमच कृत्रिमरित्या इलेक्ट्रिक स्पार्क तयार करणे शक्य झाले.आता लीडेन कॅनचा वापर केवळ इलेक्ट्रोफोर मशीनचा अविभाज्य भाग म्हणून केला जातो.
इलेक्ट्रोफोर मशीनचे कार्य तत्त्व काय आहे
ऑपरेटरच्या ताकदीपासून, चिन्हे बदलण्यासाठी ऊर्जा घेतली जाते. आधीपासून इक्वेलायझर आणि ब्रशेस दरम्यान, डिस्क एकमेकांकडे परस्पर तिरस्करणाने फिरतात. प्रति मिनिट क्रांतीची संख्या भूमिका बजावते. चार्ज घनता वाढली. विरोधी डिस्कचा सर्वात मजबूत चार्ज तांब्याच्या तारांच्या लांबीद्वारे अवशेषांना ढकलतो. त्यातून चिन्ह बदलण्यासाठी पुरेशी उर्जा मिळते.
पृष्ठभागाची घनता वाढवून, चार्ज डिव्हाइसमधून काढून टाकला जातो. एका टप्प्यावर, लीडेन बँकेत ऊर्जा साठा केला जातो, दुसरी जागा चिन्ह बदलण्यासाठी काम करते. इंडक्शन न्यूट्रलायझर्समध्ये व्यावहारिकदृष्ट्या कोणतेही फरक नाहीत. ते दोघेही उर्जेला तटस्थ करण्याचे एक सामान्य कार्य करतात. सामान्य योजना:
- डिझाइनमध्ये 2 प्रकारचे कॅपेसिटर आहेत: लीडेन बँक्स जेथे चार्ज जमा होतो आणि डायलेक्ट्रिक आणि अॅल्युमिनियम अस्तर असलेल्या दोन्ही डिस्कच्या सेगमेंटचे संयोजन.
- 2 प्रकारचे न्यूट्रलायझर्स आहेत जे अॅल्युमिनियम विभागांचे चार्ज कमी करतात. पहिला चिन्ह किंवा ध्रुवीकरण बदलण्यासाठी वापरला जातो, दुसरा लेडेन जार चार्ज करण्यासाठी.
सर्व ऊर्जा अॅल्युमिनियम आणि तांब्याच्या घर्षणातून किंवा हवेच्या विद्युतीकरणातून येत नाही. हे डिस्कच्या टॉर्शन फोर्ससह कॅपेसिटर जबरदस्तीने भरून तयार केले जाते. सर्व प्रक्रिया काढून टाकण्याच्या बिंदूंवर पृष्ठभागाच्या चार्ज घनतेमध्ये तीव्र वाढ झाल्यामुळे चालते.
इलेक्ट्रोफोर मशीनचा वापर
70 च्या दशकापासून. विमहर्स्ट मशीनचा वापर विद्युत उर्जेच्या थेट उत्पादनासाठी केला जात नाही.आज हे वैज्ञानिक आणि तांत्रिक प्रगती आणि अभियांत्रिकीच्या उदय आणि विकासाच्या इतिहासाचे वर्णन करणारे ऐतिहासिक प्रदर्शन म्हणून कार्य करते. एक प्रयोगशाळा प्रात्यक्षिक, ज्यासाठी इलेक्ट्रोफोर मशीन तयार केली जाते, विजेच्या विविध घटना आणि परिणाम दर्शविते.
इंडक्शन न्यूट्रलायझर्स वापरणे स्वीकार्य आहे, तेल सारख्या द्रव डायलेक्ट्रिक्सचे शुल्क काढून टाकणे. कोणत्याही उत्पादनात हवेत ठिणगी पडणे धोकादायक आहे, यामुळे घातक परिणाम, धूर आणि अगदी स्फोट होऊ शकतो.
विजेच्या क्षेत्रातील शोध आणि संशोधनाचा इतिहास विद्युत शुल्क मिळविण्यासाठी विविध संरचना आणि उपकरणांच्या वापराशी जवळून संबंधित आहे. इलेक्ट्रोफोर मशीनने वैज्ञानिक संशोधनात आपली भूमिका बजावली, ज्याची क्रिया इंडक्शनमुळे विजेच्या उत्तेजनावर आधारित आहे.
तत्सम लेख:
