Wimshurstマシンとは何ですか？

Wimshurstマシンは、強力な電圧を生成できる静電気を生成した19世紀の革命的な発電機でした。 電圧の生成に摩擦を使用しなかったため、「影響マシン」として分類されました。 この機械は、英国の発明家でありエンジニアであるジェームズウィムズハーストによって1883年に発明され完成しました。 Wimshurstマシンは、当時他の発電機よりも高い電圧を生成する能力があり、極性切り替えなどの障害がなかったため、非常に好評でした。 数世紀後、マシンはまだ静電気がどのように機能するかを実証するために作られています。

Wimshurstマシンで最も注目すべき点は、中央に穴のある2つの薄いディスクで、ディスクをベースに取り付けるためのシリンダーが挿入されています。 シリンダーには、両端に金属ブラシが付いた2本の細い金属棒（各ディスクに1つずつ）が取り付けられています。 機械の左側と右側には、「電極」と呼ばれる他の2つの金属棒があり、その両端のボールで区別されます。 「コレクティングコーム」と呼ばれるもう1組の水平金属棒が機械の両側に取り付けられ、ゴム製ストッパーが一方の端にあります。 収集コームのもう一方の端は、コンデンサーと呼ばれるライデン瓶に挿入されます。 基本的に、ディスクの片方だけに取り付けられた電極を除いて、各側面は同じように見え、ブラシや収集コームなどの同じコンポーネントを含む必要があります。

Wimshurstマシンは、2つのディスクが回転するときに、通常は巻き取りボックスのようにハンドルを使用して動作します。 これらのディスクは、「逆回転」、または互いに反対方向に回転すると言われています。 後部ディスクは負に帯電し、この負の電荷が前部ディスクの金属ブラシの一端と揃うと、負の電荷を相殺するために正の電荷が生成されると考えることができます。 ただし、ブラシのもう一方の端には正の電荷が含まれているため、負の電荷が生成されます。

負と正の電荷がWimshurstマシンの前部ディスクに存在すると、負と正の極性を作成するために、後部ディスクもトリガーされて正と負の電荷が生成されます。 このプロセスは、ディスクが逆回転している限り、非常に多くの正電荷と負電荷が誘導されて閉じ込められず、小さな爆発に「爆発」するまで続きます。 ディスクは正と負の電荷しか保持できないため、追加の電荷が収集コームを通過すると、収集コームが電荷を収集してコンデンサ内に保存することが視覚化できます。 1つの櫛は1つの瓶にすべての負の電荷を収集し、もう1つの櫛は別の瓶に正の電荷を収集します。