Hva er en Wimshurst-maskin?

Wimshurst-maskinen var en revolusjonerende generator på 1800-tallet som skapte statisk elektrisitet som kunne generere en kraftig spenning. Den ble kategorisert som en "påvirkningsmaskin", siden den ikke brukte friksjon til å generere spenninger. Maskinen ble oppfunnet og ferdig i 1883 av en britisk oppfinner og ingeniør ved navn James Wimshurst. Wimshurst-maskinen ble veldig godt mottatt fordi den hadde evnen til å generere høyere spenninger enn andre generatorer i sin tid, og den hadde ingen feil som polaritetsskifte. Flere århundrer senere lages maskinen fremdeles for å demonstrere hvordan statisk elektrisitet fungerer.

Det mest merkbare ved Wimshurst-maskinen er de to tynne skivene med hull i midten, som har en sylinder på plass for å montere skivene på sokkelen. På sylinderen er to tynne metallstenger festet - en for hver skive - som har metallbørster i begge ender. På venstre og høyre side av maskinen er to andre metallstenger kalt “elektroder”, og kjennetegnes av ballene i endene. Et annet par horisontale metallstenger kalt “oppsamlingskammene” er installert på begge sider av maskinen, med gummipropper i en av endene; de andre endene av oppsamlingskammene settes inn i Leyden-glassene, kalt kondensatorene. I utgangspunktet skal hver side se like ut og inneholde de samme komponentene som børstene og oppsamlingskammene, bortsett fra elektrodene som er installert på bare en av platene.

Wimshurst-maskinen fungerer når de to platene roteres, vanligvis ved bruk av et håndtak, som i en avviklingskasse. Platen sies å "motrotere", eller rotere motsatt av hverandres retning. Man kan anta at bakskiven er ladet negativt, og når denne negative ladningen stiller seg opp med den ene enden av metallbørsten på frontskiven, opprettes en positiv ladning for å balansere den negative ladningen. Den andre enden av børsten gir imidlertid en negativ ladning, siden den andre enden inneholder en positiv ladning.

Når negative og positive ladninger er til stede på Wimshurst-maskinens forste plate, utløses den bakre platen til å generere positive og negative ladninger også for å skape negative-positive polariteter. Denne prosessen fortsetter så lenge platene er motroterende, inntil så mange positive og negative ladninger blir indusert at de ikke kan inneholdes og de "eksploderer" til ørsmå gnister. Det kan visualiseres at platene bare kan ha en positiv og negativ ladning, så når ekstraladningene går forbi oppsamlingskammen, samler sistnevnte ladningene og lagrer dem inne i kondensatorene. Den ene kammen samler alle de negative ladningene i en krukke, mens den andre kammen samler de positive ladningene i en annen krukke.