Wimshurstin influenssikone
 |
Tähän artikkeliin tai sen osaan on merkitty lähteitä, mutta niihin ei viitata. Älä poista mallinetta ennen kuin viitteet on lisätty. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkelille asianmukaisia viitteitä. Lähteettömät tiedot voidaan kyseenalaistaa tai poistaa. |
Wimshurstin influenssikone on James Wimshurstin 1880-luvulla kehittämä sähköstaattinen generaattori. Laite kerää staattista sähköä influenssin avulla ja synnyttää hyvin voimakkaan, jopa kymmenien kilovolttien suuruisen tasajännitteen. Jännite riittää aiheuttamaan sähköstaattisen purkauksen toisistaan useiden senttimetrien etäisyydellä olevien metallisten elektrodien välille, mikä ilmenee voimakkaana sähkökipinänä.
Koneen muodostaa kaksi pyöreätä lasi- tai muovilevyä, jotka on laakeroitu ja asetettu akselille pystyasentoon muutaman millimetrin päähän toisistaan. Ne on päällystetty johtavilla sektoreilla. Levyjen ulkopuoleen on kiinnitetty sarja tinapaperilohkoja, ja erillisissä telineissä on neljä noin kymmenen sentin mittaista riviä sukakärkiä. Ne ovat tavallisimmin noin tuuman pituisia nuppineuloja, jotka on asennettu pidikkeisiinsä noin puolen millimetrin välein. Neulojen kärjet ovat tasaisesti noin puolen millimetrin päässä tinapaperisuikaleista. Sukakärkien kannattimet on yhdistetty takasivulla oleviin elektrodi- eli johdinpuikkoihin, jotka päättyvät metallipalloihin; tätä kautta koneen tuottama sähkö hyödynnetään. Lisäksi kummankin levyn yhteyteen on asennettu tasoittajat: ne ovat neljä jäykkää metallilankaa, jotka on asennettu akselinkannattimiin ja ylettyvät lasilevyjen reunan ja tinapaperilohkojen puoliväliin; päissä on levyihin nojaavat metallilankaluudat.
Konetta käytetään käsikammella, jonka käyttöhihnat on asennettu niin että levyt pyörivät vastakkaisiin suuntiin. Levyjen pyöriessä syntyy hankaussähköä, joka kerätään talteen sukakärjillä ja johdatetaan edelleen johdinpuikkojen avulla. Hankaussähkö kerätään talteen esimerkiksi Leidenin pullojen avulla. Kiekkoja vastakkaisiin suuntiin pyöritettäessä kiekkojen johtaviin sektoreihin muodostuu influessi-ilmiön vaikutuksesta vastakkaisia sähkövarauksia, jotka kerätään johtavilla harjoilla eräänlaisiin kondensaattoreihin, Leidenin pulloihin. Varaus johdetaan metallitankojen päissä oleviin metallipalloihin, jotka ovat sopivalla etäisyydellä toisistaan muodostaen nk. kipinävälin. Jännitteen aiheuttaman sähkökentän noustessa yli ilman läpilyöntikeston, sähkövaraus purkautuu kipinänä. Jännitteen suuruus ja siitä johtuvan kipinän pituus riippuu paitsi pyörivien kiekkojen halkaisijasta, myös pallojen halkaisijasta. Varausten kertymisnopeus, sähkövirta, taas riippuu kiekkojen pyörimisnopeudesta.
Koneella ei ole sähköenergian tuotannon kannalta kaupallista merkitystä, vaan sitä käytetään staattisen sähkökentän havainnollistamistarkoituksissa mm. kouluissa. Konetta voidaan käyttää mm. pienten röntgenputkien suurjännitelähteenä ja erilaisissa fysikaalisissa kokeissa.
Katso myös muokkaa
Lähteet muokkaa
- Jäämaa, Ilmari: Nuorten kokeilijain ja keksijäin kirja. WSOY, 1958.
- de Queiroz, Antonio Carlos M.: The Wimshurst Electrostatic Machine coe.ufrj.br. Viitattu 3.7.2008.
Aiheesta muualla muokkaa
- Lindell, Ismo: Sähkön pitkä historia, s. 86. "Staattisen sähkön käyttöä". Helsinki: Otatieto, 2009. ISBN 978-951-672-358-0.