Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Електрофор від грецьких слів ήλεκτρον електрон та ϕέρω феро в перекладі той що приносить електрику найпростіший ручний є

Електрофор

Електрофор

Електрофор (від грецьких слів ήλεκτρον ("електрон"), та ϕέρω ("феро"), в перекладі "той, що приносить електрику" ) – найпростіший ручний ємнісний генератор що використовується для створення електричного заряду шляхом електростатичної індукції. Перший зразок подібного пристрою було винайдено у 1762 році шведським професором Юганом Карлом Вільке, але італійський вчений Алессандро Вольта вдосконалив та популяризував цей пристрій у 1775 році і дав йому сучасну назву , через що його інколи помилково вважають винахідником цього приладу.

image
Електрофор, модель 1840-х років

Опис пристрою та принцип роботи

Електрофор складається з діелектричної та металевої пластин. Як діелектрик, на початку, використовувалися матеріали на основі смоли та воску, в сучасних конструкціях зазвичай застосовується пластмаса. На металевій пластині розміщена ізольована ручка . Спочатку, діелектрична пластина заряджається за допомогою трибоелектричного ефекту шляхом її тертя шматочком хутра або тканини. Цей процес, наприклад, можна описати як отримання діелектриком від'ємного електричного заряду через тертя (як показано на ілюстрації).

image
Механізм утворення наведеного заряду на пластині перед її заземленням.
image
Заземлення електрофору шляхом дотику.

Після цього металева пластина кладеться на діелектричну. Діелектрик не може передати значну частину свого поверхневого заряду на металеву пластину через поганий електричний контакт між ними, зумовлений лише мікроскопічними зонами дотику з великим електричним опором. Замість цього, електричне поле зарядженого діелектрику спричиняє переорієнтацію (розділення) електричних зарядів на металевій пластині. В цілому, металева пластина залишається електрично нейтальною, але внаслідок цього процесу на ній утворюються дві зони електричних зарядів. Додатні заряди на пластині зміщуються в напрямку діелектрику і одна її сторона стає додатно зарядженою. Від'ємні заряди відштовхуються на іншу сторону, тим самим заряджаючи її від'ємно. Після цього, зовнішня сторона металевої пластини одноразово заземлюється (наприклад, дотиком пальця), що призводить до відтоку з неї від'ємного заряду. В результаті, на металевій пластині залишаються заряди лише одного знаку (в нашому випадку додатного).

Отриману заряджену пластину в подальшому можна зняти і використовувати для різноманітних експериментів. Оскільки в процесі роботи електрофору заряд на діелектрику не витрачається, металеву пластинку, після того як вона розрядиться, можна знову покласти на діелектрик і ще раз її зарядити. В принципі, цей процес можна повторювати довільну кількість разів, що дає змогу отримати на металевій пластині практично нескінченну кількість наведеного електричного заряду з лише одного заряду діелектрика. З цієї причини Вольта назвав цей прилад elettroforo perpetuo (вічне джерело електрики). Але на практиці, електричний заряд діелектрика врешті-решт зникає (зазвичай впродовж декількох днів) за рахунок витоків з діелектричної пластини через її поверхню або оточуюче повітря що призводить до рекомбінації розділених електричних зарядів та їх нейтралізації.

Один з найбільших будь коли існувавших електрофорів було побудовано у 1777 році німецьким вченим Георгом Крістофом Ліхтенбергом. Він був близько 2 м в діаметрі. Металева пластина піднімалась та опускалась за допомогою системи блоків. За свідченнями, він міг створювати розряди довжиною до 38 см. Ліхтенберг використовував свій прилад для створення дивних деревоподібник зображень, відомих як фігури Ліхтенберга.

Існують свідчення про створення в минулому електрофорів з діаметром пластин понад 3 м.

Джерело електричних зарядів

Оскільки у Всесвіті існує закон збереження електричного заряду, електрофор в процесі роботи лише розділяє додатні і від'ємні заряди між собою. Заряди одного знаку (додатні або від'ємні) зберігаються на металевій пластині, а протилежні заряди, після заземлення цієї пластини, зберігаються на іншому об'єкті (у землі або на людині яка доторкнулася до пластини). Це розділення вимагає витрат енергії, оскільки електричні заряди різних знаків притягуються між собою, і тому потребує виконання механічної роботи. Робота виконується шляхом піднімання зарядженої металевої пластини з поверхні протилежно зарядженого діелектрика, внаслідок чого система отримує додаткову потенційну енергію у вигляді розділених електричних зарядів. Тому піднімання металевої пластини призводить до появи напруги між нею та діелектриком.

Тому, фактично, електрофор є ручним , що використовує принцип електростатичної індукції так само як і електрофорна машина або генератор Ван де Граафа.

Див. також

Примітки

  1. Harris, William Snow (1867). . London: Virtue & Co. с. 86. Архів оригіналу за 28 вересня 2014. Процитовано 5 травня 2013.
  2. Для додаткової інформації про дослідження Вільке властивостей електрофору (або 'відкритого конденсатору'), дивись:
    • Joh. Carl Wilcke (1762) "Ytterligare ron och forsok om contraira electriciteterne vid laddningen och dartil horande delar" (Додаткові відкриття та експерименти на протилежних електричних зарядах [які були створені] в процесі заряджання і компоненти, що мають відношення до цього) Kongliga Svenska Vetenskaps Academiens Handlingar (Події Шведської Королівської Академії Наук), vol. 23 , pp. 206-229 [ 31 грудня 2015 у Wayback Machine.], 245-266. Передруковано на німецькій як: Joh. Carl Wilcke (1765) "Fernere Untersuchung von den entgegengesetzten Elecktricitaten bei der Ladung und den dazu gehorenden Theilen" (Подальше розслідування протилежних електричних зарядів [які були створені] в процесі заряджання і компоненти, що мають відношення до цього), Der Konigliche schwedischen Akademie der Wissenschaften, Abhandlungen aus der Naturlehre, … , vol. 24 [ 17 лютого 2021 у Wayback Machine.], pp. 213-235, 253-274.
    • J.L. Heilbron, Electricity in the 17th and 18th centuries: A study of early modern physics (Berkeley, California: University of California Press, 1979), pp. 418 - 419 [ 7 січня 2014 у Wayback Machine.].
  3. Pancaldi, Giuliano (2003). . Princeton Univ. Press. ISBN . Архів оригіналу за 15 грудня 2013. Процитовано 5 травня 2013. p. 73
  4. Jones, Thomas B. (July 2007). . Thomas B. Jones website. Univ. of Rochester. Архів оригіналу за 16 грудня 2007. Процитовано 27 грудня 2007.
  5. . Архів оригіналу за 15 грудня 2013. Процитовано 5 травня 2013.
  6. Lewis, Nancy D. . Electricity:A Summary of Scientists and their Discoveries. Архів оригіналу за 11 грудня 2007. Процитовано 27 грудня 2007. {{}}: Недійсний |deadurl=404 ()
  7. . World Of Biography. Архів оригіналу за 27 вересня 2007. Процитовано 27 грудня 2007. {{}}: Недійсний |deadurl=404 ()
  8. . Encyclopaedia Britannica, 11th Ed. Т. 9. The Encyclopaedia Britannica Publishing Co. 1910. Архів оригіналу за 13 листопада 2012. Процитовано 27 грудня 2007. p. 237
  9. Schiffer, Michael Brian (2003). . Univ. of California Press. ISBN . Архів оригіналу за 7 січня 2014. Процитовано 5 травня 2013. pp. 55-57

Посилання

  • Pancaldi, Giuliano (2003). . Princeton Univ. Press. ISBN . Архів оригіналу за 15 грудня 2013. Процитовано 5 травня 2013., pp. 73-105 'Винахід' електрофора Вольтою
  • Jones, Thomas B. (July 2007). . Thomas B. Jones website. Univ. of Rochester. Архів оригіналу за 16 грудня 2007. Процитовано 27 грудня 2007.
  • Schiffer, Michael Brian (2003). . Univ. of California Press. ISBN . Архів оригіналу за 7 січня 2014. Процитовано 5 травня 2013. pp. 55-57. Розглянуто місце електрофора в історії електростатики, однак автор не згадує внесок Вільке в його створення.
  • . Encyclopaedia Britannica, 11th Ed. Т. 9. The Encyclopaedia Britannica Publishing Co. 1910. с. 237. Архів оригіналу за 13 листопада 2012. Процитовано 27 грудня 2007.

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Elektrofor vid greckih sliv hlektron elektron ta ϕerw fero v perekladi toj sho prinosit elektriku najprostishij ruchnij yemnisnij generator sho vikoristovuyetsya dlya stvorennya elektrichnogo zaryadu shlyahom elektrostatichnoyi indukciyi Pershij zrazok podibnogo pristroyu bulo vinajdeno u 1762 roci shvedskim profesorom Yuganom Karlom Vilke ale italijskij vchenij Alessandro Volta vdoskonaliv ta populyarizuvav cej pristrij u 1775 roci i dav jomu suchasnu nazvu cherez sho jogo inkoli pomilkovo vvazhayut vinahidnikom cogo priladu Elektrofor model 1840 h rokivOpis pristroyu ta princip robotiElektrofor skladayetsya z dielektrichnoyi ta metalevoyi plastin Yak dielektrik na pochatku vikoristovuvalisya materiali na osnovi smoli ta vosku v suchasnih konstrukciyah zazvichaj zastosovuyetsya plastmasa Na metalevij plastini rozmishena izolovana ruchka Spochatku dielektrichna plastina zaryadzhayetsya za dopomogoyu triboelektrichnogo efektu shlyahom yiyi tertya shmatochkom hutra abo tkanini Cej proces napriklad mozhna opisati yak otrimannya dielektrikom vid yemnogo elektrichnogo zaryadu cherez tertya yak pokazano na ilyustraciyi Mehanizm utvorennya navedenogo zaryadu na plastini pered yiyi zazemlennyam Zazemlennya elektroforu shlyahom dotiku Pislya cogo metaleva plastina kladetsya na dielektrichnu Dielektrik ne mozhe peredati znachnu chastinu svogo poverhnevogo zaryadu na metalevu plastinu cherez poganij elektrichnij kontakt mizh nimi zumovlenij lishe mikroskopichnimi zonami dotiku z velikim elektrichnim oporom Zamist cogo elektrichne pole zaryadzhenogo dielektriku sprichinyaye pereoriyentaciyu rozdilennya elektrichnih zaryadiv na metalevij plastini V cilomu metaleva plastina zalishayetsya elektrichno nejtalnoyu ale vnaslidok cogo procesu na nij utvoryuyutsya dvi zoni elektrichnih zaryadiv Dodatni zaryadi na plastini zmishuyutsya v napryamku dielektriku i odna yiyi storona staye dodatno zaryadzhenoyu Vid yemni zaryadi vidshtovhuyutsya na inshu storonu tim samim zaryadzhayuchi yiyi vid yemno Pislya cogo zovnishnya storona metalevoyi plastini odnorazovo zazemlyuyetsya napriklad dotikom palcya sho prizvodit do vidtoku z neyi vid yemnogo zaryadu V rezultati na metalevij plastini zalishayutsya zaryadi lishe odnogo znaku v nashomu vipadku dodatnogo Otrimanu zaryadzhenu plastinu v podalshomu mozhna znyati i vikoristovuvati dlya riznomanitnih eksperimentiv Oskilki v procesi roboti elektroforu zaryad na dielektriku ne vitrachayetsya metalevu plastinku pislya togo yak vona rozryaditsya mozhna znovu poklasti na dielektrik i she raz yiyi zaryaditi V principi cej proces mozhna povtoryuvati dovilnu kilkist raziv sho daye zmogu otrimati na metalevij plastini praktichno neskinchennu kilkist navedenogo elektrichnogo zaryadu z lishe odnogo zaryadu dielektrika Z ciyeyi prichini Volta nazvav cej prilad elettroforo perpetuo vichne dzherelo elektriki Ale na praktici elektrichnij zaryad dielektrika vreshti resht znikaye zazvichaj vprodovzh dekilkoh dniv za rahunok vitokiv z dielektrichnoyi plastini cherez yiyi poverhnyu abo otochuyuche povitrya sho prizvodit do rekombinaciyi rozdilenih elektrichnih zaryadiv ta yih nejtralizaciyi Odin z najbilshih bud koli isnuvavshih elektroforiv bulo pobudovano u 1777 roci nimeckim vchenim Georgom Kristofom Lihtenbergom Vin buv blizko 2 m v diametri Metaleva plastina pidnimalas ta opuskalas za dopomogoyu sistemi blokiv Za svidchennyami vin mig stvoryuvati rozryadi dovzhinoyu do 38 sm Lihtenberg vikoristovuvav svij prilad dlya stvorennya divnih derevopodibnik zobrazhen vidomih yak figuri Lihtenberga Isnuyut svidchennya pro stvorennya v minulomu elektroforiv z diametrom plastin ponad 3 m Dzherelo elektrichnih zaryadivOskilki u Vsesviti isnuye zakon zberezhennya elektrichnogo zaryadu elektrofor v procesi roboti lishe rozdilyaye dodatni i vid yemni zaryadi mizh soboyu Zaryadi odnogo znaku dodatni abo vid yemni zberigayutsya na metalevij plastini a protilezhni zaryadi pislya zazemlennya ciyeyi plastini zberigayutsya na inshomu ob yekti u zemli abo na lyudini yaka dotorknulasya do plastini Ce rozdilennya vimagaye vitrat energiyi oskilki elektrichni zaryadi riznih znakiv prityaguyutsya mizh soboyu i tomu potrebuye vikonannya mehanichnoyi roboti Robota vikonuyetsya shlyahom pidnimannya zaryadzhenoyi metalevoyi plastini z poverhni protilezhno zaryadzhenogo dielektrika vnaslidok chogo sistema otrimuye dodatkovu potencijnu energiyu u viglyadi rozdilenih elektrichnih zaryadiv Tomu pidnimannya metalevoyi plastini prizvodit do poyavi naprugi mizh neyu ta dielektrikom Tomu faktichno elektrofor ye ruchnim sho vikoristovuye princip elektrostatichnoyi indukciyi tak samo yak i elektroforna mashina abo generator Van de Graafa Div takozhElektroforna mashina Generator Van de GraafaPrimitkiHarris William Snow 1867 London Virtue amp Co s 86 Arhiv originalu za 28 veresnya 2014 Procitovano 5 travnya 2013 Dlya dodatkovoyi informaciyi pro doslidzhennya Vilke vlastivostej elektroforu abo vidkritogo kondensatoru divis Joh Carl Wilcke 1762 Ytterligare ron och forsok om contraira electriciteterne vid laddningen och dartil horande delar Dodatkovi vidkrittya ta eksperimenti na protilezhnih elektrichnih zaryadah yaki buli stvoreni v procesi zaryadzhannya i komponenti sho mayut vidnoshennya do cogo Kongliga Svenska Vetenskaps Academiens Handlingar Podiyi Shvedskoyi Korolivskoyi Akademiyi Nauk vol 23 pp 206 229 31 grudnya 2015 u Wayback Machine 245 266 Peredrukovano na nimeckij yak Joh Carl Wilcke 1765 Fernere Untersuchung von den entgegengesetzten Elecktricitaten bei der Ladung und den dazu gehorenden Theilen Podalshe rozsliduvannya protilezhnih elektrichnih zaryadiv yaki buli stvoreni v procesi zaryadzhannya i komponenti sho mayut vidnoshennya do cogo Der Konigliche schwedischen Akademie der Wissenschaften Abhandlungen aus der Naturlehre vol 24 17 lyutogo 2021 u Wayback Machine pp 213 235 253 274 J L Heilbron Electricity in the 17th and 18th centuries A study of early modern physics Berkeley California University of California Press 1979 pp 418 419 7 sichnya 2014 u Wayback Machine Pancaldi Giuliano 2003 Princeton Univ Press ISBN 0 691 12226 1 Arhiv originalu za 15 grudnya 2013 Procitovano 5 travnya 2013 p 73 Jones Thomas B July 2007 Thomas B Jones website Univ of Rochester Arhiv originalu za 16 grudnya 2007 Procitovano 27 grudnya 2007 Arhiv originalu za 15 grudnya 2013 Procitovano 5 travnya 2013 Lewis Nancy D Electricity A Summary of Scientists and their Discoveries Arhiv originalu za 11 grudnya 2007 Procitovano 27 grudnya 2007 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Nedijsnij deadurl 404 dovidka World Of Biography Arhiv originalu za 27 veresnya 2007 Procitovano 27 grudnya 2007 a href wiki D0 A8 D0 B0 D0 B1 D0 BB D0 BE D0 BD Cite web title Shablon Cite web cite web a Nedijsnij deadurl 404 dovidka Encyclopaedia Britannica 11th Ed T 9 The Encyclopaedia Britannica Publishing Co 1910 Arhiv originalu za 13 listopada 2012 Procitovano 27 grudnya 2007 p 237 Schiffer Michael Brian 2003 Univ of California Press ISBN 0 520 23802 8 Arhiv originalu za 7 sichnya 2014 Procitovano 5 travnya 2013 pp 55 57PosilannyaPancaldi Giuliano 2003 Princeton Univ Press ISBN 0 691 12226 1 Arhiv originalu za 15 grudnya 2013 Procitovano 5 travnya 2013 pp 73 105 Vinahid elektrofora Voltoyu Jones Thomas B July 2007 Thomas B Jones website Univ of Rochester Arhiv originalu za 16 grudnya 2007 Procitovano 27 grudnya 2007 Schiffer Michael Brian 2003 Univ of California Press ISBN 0 520 23802 8 Arhiv originalu za 7 sichnya 2014 Procitovano 5 travnya 2013 pp 55 57 Rozglyanuto misce elektrofora v istoriyi elektrostatiki odnak avtor ne zgaduye vnesok Vilke v jogo stvorennya Encyclopaedia Britannica 11th Ed T 9 The Encyclopaedia Britannica Publishing Co 1910 s 237 Arhiv originalu za 13 listopada 2012 Procitovano 27 grudnya 2007

Дата публікації:
Топ