ゴルツの電気泳動装置

電気現象の分野における最も活発な実験研究の歴史的時期は、最初の電気現象の出現と関連しています。 静電気機械、その作用により、機械的仕事の実行により電気エネルギーを得ることが可能になりました。

機械的な仕事は、機械の特定の部分の回転で構成され、その際、機械の帯電要素に存在する電荷の引力(反対)と反発力(同じ名前)が克服されます。

ゴルツ電気泳動機

このような機械を使った実験は、当時の研究者による電気の性質そのものと電気的相互作用の原理のより良い理解に貢献しました。

オットー・フォン・ゲリケの静電機械

最初の静電摩擦機の誕生 歴史家はドイツの科学者によるものだと考えている オットー・フォン・ゲリケ、1650年に初めてそのような装置を作成しました。それは、摩擦による物体の帯電という当時すでに知られていた現象に基づいて動作する機械でした。しかし、摩擦機械には重大な欠点があります。その動作には大きな機械力を加える必要があります。

後に作られた摩擦機械とは異なり、 電気泳動(誘導)装置 電気エネルギーを得るために、帯電した部品をインダクタ(帯電を引き起こした部品)に直接接触させる必要がなかったため、この欠点は解消されました。

したがって、最初の電気泳動装置、つまり、帯電を得るために部品の相互摩擦を必要としない静電装置は、1865 年にドイツの物理学者によって作られました。 アウグスト・テプラー…発明者は、機械的エネルギーの変換を通じて電気の効率的な生産を可能にするのは電気泳動装置であるという意見を持っていました。

ヴィルヘルム・ゴルツ

当時、ドイツの物理学者は、 ヴィルヘルム・ゴルツ(ドイツのホルツ)は、テプラーとは独立して、大きな電位差を生成し、照明用の直流電源としても機能する、よりシンプルで効率的な電気泳動装置を設計しました。 ゴルツのマシンは、教育機関の教室に導入された最初の電気泳動マシンとなりました。

ヴィルヘルム・ゴルツの電気泳動装置

ゴルツマシンの主要部品 — 帯電を除去するために設計された 2 つのガラスディスクと金属コーム。ディスクの 1 つは固定されており、もう 1 つは回転できます。ディスクは共通の軸に取り付けられます。博物館の展示品の 1 つでは、固定ディスクの直径は 100 cm、回転ディスクの直径は 94 cm です。

固定ディスクはエボナイト プレート上に置かれ、断熱スタンド上のエボナイト サークルによって垂直位置で支持されます。固定ディスク上に窓が切り取られ、その裏側にフレームと呼ばれる不完全な紙のセクターが接着されます。

ベゼルの端は紙製の舌状になっており、その先端の尖った端は可動ディスクの方を向いており、わずかに湾曲しています。ディスク、フレーム、タンをグミラック(樹脂素材)でコーティング。

博物館にあるゴルツの車

可動ディスクの水平直径に沿って、正面の各側面に真鍮のコームが取り付けられています。これらの櫛は対応する真鍮線に接続されており、その端には導電性のボールがあり、その中を真鍮の棒が通過し、内側のボールで終わり、外側に木製(絶縁)ハンドルが付いています。スティックは、ボールを離したり近づけたりすることで移動できます。

ライデンジャー(内側プレート付き)は、外側プレートがワイヤーで相互に接続されている導体に接続できます。機械の前面にある 2 本の真鍮のポストは、ワイヤーを接続するために使用されます。ワイヤーを傾けるだけで、ボールをこれらのポストに立てかけることができます。


電気泳動装置の動作原理

フロントディスクは、ベルトドライブと、実験者がこの機構を作動させるハンドルに接続されたローラーシステムによって回転するように設定されています。ただし、機械で作業を開始する前に、用紙セクター (フレーム) を反対の電荷 (p + および p- と表記します) で帯電させる必要があります。

静電誘導現象により帯電したこれらのフレームは回転ディスクに作用し、ディスクはコーム O および O' に作用します。

ディスクが回転すると、電荷 p + を持つフレーム (ウィンドウ F 内) が回転ディスク m の裏側に負の電荷を引き起こし (誘導し)、同じ符号の電荷が尾根 O に引き寄せられます。静電誘導現象のこと。ディスク m' の一部は櫛 O から負の電荷を受け取り、したがって櫛 ​​O 自体はその導体 C およびボール r とともに正に帯電します。

したがって、ディスクの両側 (場所 m と m') はマイナスに帯電し、車の左側のワイヤはプラスに帯電します。円盤は回転を続け、その表面 m と m の一部が右側の固定円盤にある「窓 F」に到達します。

ここに設置された負の電荷 p を持つラックの影響は、表面 m ' によって増幅されます。これは、正の電荷が尾根 O' からディスクに引き寄せられることを意味します。したがって、ワイヤC'およびボールr'の両方がマイナスに帯電することになる。表面mはリッジに引き寄せられた正電荷を受け取る。ディスクは回転し続け、このサイクルが繰り返されます。

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