電気泳動とは？

エレクトロフォラスは、1762年にスウェーデンの物理学者ヨハンウィルケによって最初に発明された原始的な静電荷​​電池または発電機の一種ですが、デバイスの機能は基本的なものであり、さまざまな一般的な材料で作成できます。 植民地時代のアメリカの著名な政治家であり発明家であるベンジャミン・フランクリンは、木、硫黄、ろう、ピューター金属からアイデアを広めました。 従来のエレクトロフォラスは、通常は樹脂またはプラスチック製の絶縁プレートで構成され、その上に金属導電プレートが配置されます。 金属板の中央には、電気カップの早すぎる放電を防ぐためのハンドルとして使用されるプラスチックカップなどの別の絶縁媒体が貼られています。 静電気は、電球を瞬間的に充電するか、他の実験を行うために、金属板に物理的に触れることにより、デバイスから引き抜くことができます。

電気泳動の動作の背後にある基本原理は、それ以外の場合は蓄積された静電気として知られる摩擦電気効果の原理です。 絶縁板は、静電誘導のプロセスを通じて絶縁板に電荷を誘導する羊毛などの他の材料とエレクトロフォラスを摩擦することによって組み立てられる前に、最初に静電荷で充電されます。 絶縁板と導電板を一緒に配置すると、絶縁体の静電荷が金属導体の正電荷と負電荷を分離します。 金属の正電荷は絶縁板に向かって引き下げられ、負電荷は反発されます。

次に、金属板の上面に誘導された負の電荷は、金属と物理的に接触することにより放電され、人体から地面への回路が完成します。 電荷はしばしば十分に強いので、接触する前に無害な火花が金属から指に飛び込むか、小さな電球のリード線が2つの表面の間に置かれ、電荷が消散すると一時的に点灯します。 一方の端が手に持ち、もう一方の端が帯電した金属板の近くにある場合、大きなバージョンのエレクトロフォラスは、チューブ状の蛍光灯を瞬間的に点灯します。

電気原理の独特な側面の1つで、電気原理の一般的な実証は、一般的な電子回路のより洗練されたコンデンサまたは蓄電ユニットと同様に絶縁板が機能することです。 ただし、通常のコンデンサとは異なり、絶縁板は、金属板の静電気放電プロセスによって消耗しない電荷を保持します。 金属板の分極放電が発生した後、金属板を絶縁板の近くから取り外し、再びその上に置くと、絶縁体がまだ電荷を保持しているため、金属の電荷分離が繰り返されます。

このプロセスは、金属板が何回除去されても絶縁板の上に置かれても、静電荷は絶えず更新され放電されるため、どこからでも自由エネルギーが発生するという考えを示しているようです。 実際には、金属板を物理的に遠ざけて交換する作業により電気エネルギーシステムにポテンシャルエネルギーが導入され、放電または火花が発生すると運動エネルギーに変換されるため、エネルギーが節約されます。 エレクトロフォラスの大きなバージョンは、1930年代初期に米国の物理学者ロバートヴァンデグラーフ博士自身が作成したものなど、最大2,000,000ボルトの範囲の静電電圧を生成できるファンデグラーフジェネレーターとして知られています。