Kelvin Dropper

Kelvin Dropper

Andrey Schetnikov
"Quantic" №6, 2016

Den engelske fysiker William Thomson, der for sin viden til den britiske dronning gav titlen Lord Kelvin, opfandt i 1867 en original enhed designet til at adskille elektriske ladninger. Det virker på grund af faldende dråber, og derfor kaldes det Kelvin dropper. Jeg vil beskrive enheden af ​​en sådan dropper, som vi byggede for at vise den i filmen til projektet GetAClass. Og du kan reproducere vores design med dine egne hænder eller komme med dit eget dryp, endnu bedre end vores.

Vi tog et stykke tykt penoplex og skåret en firkantet ramme på 30 × 30 cm fra den med en kniv. Ved hjælp af et dobbeltklæbebånd limede vi denne ramme til et stativ og fik en anden skumplastplade på 30 x 10 cm ovenfra.

Du skal også have fire dåser, et stykke tyk isoleret kobbertråd omkring en halv meter lang, to tin striber på 15 × 3 cm og to tomme stænger fra en springpen. Begge tin striber bør bøjes med ringe og syet disse ringe ved hjælp af akvarier og stålklip. Ringe er fastgjort til de to nederste banker på tværs med to stykker wire, trimmet i enderne. Det er bedst at forbinde ledningen med tin med lodde. Disse ringe kaldes induktorer.

I den ene ende af begge rør fra stængerne er det nødvendigt at gøre en indsnævring og strække dem over lyset i ilden. I de to øvre dåser er huller lavet i bunden, og rørene indsættes i disse huller, så rørets brede ender er rettet opad. Ledningerne af dåserne og rørene bør smøres med voks eller fugemasse – de må under ingen omstændigheder lække. Test denne del af enheden: Tilfylde begge dåser med vand og sørg for, at vandet løber ud af stangen i en tynd strøm, der bryder ned i dråber.

En anl vil gennembore de tynde huller i rammen og indsætte rørene i dem. Alle fire banker fastgøres til rammen med dobbeltbånd. Det forbliver at forbinde de øvre banker med et andet stykke ledning, og maskinen er klar.

Fyld de øvre dåser med vand og se. Først vil vandet strømme ned i rørene, så strømmen vil flyve gennem induktorerne. Men så, hvis alting er gjort korrekt, vil du se noget fantastisk: en dråbe under spolen vil begynde at opløses i dråber, som vil flyve i alle retninger, og enkelte dråber vil endda flyve opad langs buen og falde på induktoren. Flyt en finger til en af ​​de nederste dåser – du vil føle en lille elektrisk udladning.I dette tilfælde debiterer banken, som du har afgivet med din berøring, igen efter et par sekunder.

Hvordan virker denne vidunderlige enhed? Antag at den nederste venstrebank allerede havde en lille positiv ladning. En del af denne ladning gennem forbindelsestråden strømmer til højre induktor. En positiv ladning på højre induktor tiltrækker en negativ ladning fra den højre øvre beholder. Frilagte dråber overfører denne negative ladning til den højre nedre krukke. En del af denne ladning over forbindelsestråden strømmer til venstre spole. En negativ ladning på højre inductor tiltrækker en positiv ladning fra den venstre øvre beholder. Fritliggende dråber overfører denne positive ladning til venstre nederste krukke. Det opkræver mere, det betyder at den tilhørende inductor også opkræver mere, og ladningsadskillelsesprocessen går hurtigere og hurtigere, eksponentielt, dvs. med hver dråbe øges mængden af ​​opladning i banken med det samme antal gange.

Hvorfor oplader separationsstop på et tidspunkt? Faktum er, at de faldende ladede dråber afstammer fra deres nedre dåser, som har en elektrisk ladning af det samme tegn, og tiltrækkes af induktoren, hvis ladning har det modsatte tegn.Desuden afbryder dele af et ladet dråbe hinanden, dråben er brudt i små dråber, der flyver forbi bunden af ​​dåsen. Gravity er ikke nok til at adskille afgifterne endnu mere, og droperen går til mætningstilstand. Den elektriske spænding, der genereres af en sådan anordning, kan nå flere kilovolt, men de akkumulerede ladninger er små, og derfor er udløbsstrømmen ikke farlig.

Kunstner Artyom Kostyukevich


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: