विम्सहर्स्ट जनरेटर या इलेक्ट्रोफोर मशीन एक प्रेरण इलेक्ट्रोस्टैटिक उपकरण है जिसे विद्युत ऊर्जा के निरंतर स्रोत के रूप में डिज़ाइन किया गया है। 21वीं सदी में, इसका उपयोग विभिन्न विद्युत प्रभावों और घटनाओं से संबंधित भौतिक प्रयोगों को प्रदर्शित करने के लिए एक सहायक तकनीक के रूप में किया जाता है।
विषय
आविष्कार के इतिहास का एक सा
1865 में, जर्मनी के प्रायोगिक भौतिक विज्ञानी ऑगस्ट टेप्लर ने इलेक्ट्रोफोर मशीन के अंतिम चित्र विकसित किए। वहीं, ऐसी इकाई की दूसरी स्वतंत्र खोज जर्मन वैज्ञानिक विल्हेम होल्ज ने की थी। डिवाइस का मुख्य अंतर अधिक शक्ति और संभावित अंतर प्राप्त करने की क्षमता था। होल्ट्ज को प्रत्यक्ष विद्युत प्रवाह के स्रोत का निर्माता माना जाता है।
इलेक्ट्रोफोर मशीन के सरल प्रारंभिक डिजाइन में 1883 में इंग्लैंड के जेम्स विम्सहर्स्ट द्वारा सुधार किया गया था।इसके संशोधन का प्रयोग सभी भौतिक प्रयोगशालाओं में प्रयोगों के दृश्य प्रदर्शन के लिए किया जाता है।
इलेक्ट्रोफोर मशीन का डिजाइन
एल्यूमीनियम क्षेत्रों से सबसे सरल कैपेसिटर ले जाने के दौरान 2 समाक्षीय डिस्क एक दूसरे के खिलाफ घूमते हैं। यादृच्छिक प्रक्रियाओं के कारण, प्राथमिक क्षण में, किसी एक खंड की साइट पर एक चार्ज बनता है। घटना हवा के खिलाफ घर्षण की प्रक्रिया के कारण होती है। डिजाइन की समरूपता के कारण, अंतिम संकेत की अग्रिम भविष्यवाणी करना असंभव है।
डिजाइन 2 लेडेन जार का उपयोग करता है। वे श्रृंखला से जुड़े कैपेसिटर से एकल प्रणाली बनाते हैं। यह प्रत्येक टैंक में ऑपरेटिंग वोल्टेज आवश्यकताओं को दोगुना करने का प्रभाव डालता है। समान रेटिंग का चयन करना आवश्यक है, यह ऑपरेटिंग वोल्टेज के समान वितरण की कुंजी है।
आगमनात्मक न्यूट्रलाइज़र वोल्टेज को दूर करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। पूरी संरचना डिस्क के ऊपर कुछ दूरी पर मँडराते हुए धातु की कंघी जैसी दिखती है। बाहरी सतह के समान चिन्ह वाले दोनों डिस्क चार्ज रिमूवल पॉइंट पर आते हैं। न्यूट्रलाइजर्स युग्मित होते हैं। उतारने के बाद, खंडों का प्रभार बहुत कम हो जाता है। अतिरिक्त डिज़ाइनों में, ब्रश आसानी से डिस्क के किनारे के संपर्क में आ जाता है।
ऑपरेटर, इलेक्ट्रिक ड्राइव या अपने हाथ की शक्ति का उपयोग करके, सिस्टम के प्रतिकारक तत्वों को जबरन एक साथ लाता है। एक-दूसरे के साथ बातचीत करने वाले आरोप जहां तक संभव हो व्यवस्थित करने का प्रयास करते हैं। प्रक्रिया सभी निष्कासन बिंदुओं पर सतह चार्ज घनत्व में तेज वृद्धि में योगदान करती है।
लीडेन जार में न्यूट्रलाइज़र के शिखर से बिजली एकत्र की जाती है। वोल्टेज में तेजी से वृद्धि हो रही है।2 इलेक्ट्रोड से जुड़ा एक स्पार्क गैप सिस्टम की विफलता से बचने में मदद करता है। उनके बीच की दूरी को समायोजित करके विभिन्न शक्ति का चाप प्राप्त करना संभव है। एक संबंध है: 2 स्पार्क अंतराल के बीच क्षेत्र की ताकत जितनी मजबूत होती है, उतना ही अधिक शोर प्रभाव लीडेन जार को खाली करने की प्रक्रिया के साथ होता है।
चार्ज रिमूवल पॉइंट के बाद सेगमेंट खाली रहते हैं। डाउनस्ट्रीम, संभावित इक्वलाइज़र या न्यूट्रलाइज़र ऑपरेशन के सिद्धांत के अनुसार स्थापित किए जाते हैं। डिस्क के प्रत्येक विपरीत पक्ष ने पहले से ही विभिन्न ब्रशों को चार्ज दिया है। पिकअप पॉइंट से गुजरने के समय और उसके बाद, अवशिष्ट चार्ज संकेत अलग-अलग होते हैं।
मोटे तांबे के तार का एक टुकड़ा जिसमें सबसे पतले तारों के ब्रश कम ऊंचाई या रगड़ खंडों पर मँडराते हैं, इन विरोधों को बंद करने में योगदान करते हैं। परिणाम - दोनों खंडों पर आवेश शून्य के बराबर होते हैं, सारी ऊर्जा जूल-लेन्ज़ नियम के अनुसार गाढ़े तांबे के कोर पर उत्पन्न ऊष्मा में परिवर्तित हो जाती है।
लीडेन के बैंक क्या हैं?
डच वैज्ञानिकों पीटर वैन मुशेनब्रोक द्वारा बनाया गया पहला विद्युत संधारित्र एक लेडेन जार था। आविष्कार किए गए संधारित्र में विभिन्न व्यास की चौड़ी या मध्यम गर्दन वाले सिलेंडर का आकार होता है। लेडेन जार कांच का बना होता है। इसे अंदर और बाहर से विशेष शीट टिन से चिपकाया जाता है। उत्पाद एक लकड़ी के ढक्कन के साथ कवर किया गया है। आविष्कार का मुख्य कार्य बड़े शुल्कों का संचय और भंडारण है।
इस तरह के एक बैंक का निर्माण बिजली के व्यापक अध्ययन, इसके वितरण की सामान्य गति, साथ ही साथ विभिन्न सामग्रियों की विद्युत चालकता गुणों से प्रेरित था। उसके लिए धन्यवाद, पहली बार कृत्रिम रूप से विद्युत चिंगारी उत्पन्न करना संभव था।अब लीडेन के डिब्बे केवल इलेक्ट्रोफोर मशीनों के एक अभिन्न अंग के रूप में उपयोग किए जाते हैं।
इलेक्ट्रोफोर मशीन का कार्य सिद्धांत क्या है?
संचालिका की शक्ति से संकेतों को बदलने के लिए ऊर्जा ली जाती है। पहले से ही इक्वलाइज़र और ब्रश के बीच, डिस्क एक दूसरे की ओर परस्पर प्रतिकर्षण के साथ चलती हैं। प्रति मिनट क्रांतियों की संख्या एक भूमिका निभाती है। चार्ज घनत्व में वृद्धि। विरोधी डिस्क का सबसे मजबूत चार्ज अवशेषों को तांबे के तार की लंबाई के माध्यम से धकेलता है। इससे संकेत बदलने के लिए पर्याप्त ऊर्जा का अनुसरण होता है।
सतह के घनत्व को बढ़ाकर, डिवाइस से चार्ज हटा दिया जाता है। एक बिंदु पर, लीडेन बैंक में ऊर्जा भंडार बनाए जाते हैं, दूसरी जगह संकेत बदलने का कार्य करती है। इंडक्शन न्यूट्रलाइजर्स में व्यावहारिक रूप से कोई अंतर नहीं होता है। वे दोनों ऊर्जा को निष्क्रिय करने का एक सामान्य कार्य करते हैं। सामान्य योजना:
- डिज़ाइन में 2 प्रकार के कैपेसिटर होते हैं: लीडेन बैंक जहां चार्ज जमा होता है, और एक ढांकता हुआ और एक एल्यूमीनियम अस्तर के साथ दोनों डिस्क के एक खंड का संयोजन।
- 2 प्रकार के न्यूट्रलाइज़र हैं जो एल्युमीनियम सेगमेंट के चार्ज को कम करते हैं। पहला संकेत या ध्रुवीकरण को बदलने के लिए उपयोग किया जाता है, दूसरा लेडेन जार को चार्ज करने के लिए।
सारी ऊर्जा एल्यूमीनियम और तांबे के घर्षण या हवा के विद्युतीकरण से नहीं आती है। यह कैपेसिटर को डिस्क के मरोड़ बल से जबरन भरकर बनाया जाता है। हटाने के बिंदुओं पर सतह चार्ज घनत्व में तेज वृद्धि के कारण सभी प्रक्रियाएं की जाती हैं।
इलेक्ट्रोफोर मशीन का अनुप्रयोग
70 के दशक से। विम्सहर्स्ट मशीन का उपयोग विद्युत ऊर्जा के प्रत्यक्ष उत्पादन के लिए नहीं किया जाता है।आज यह वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति और इंजीनियरिंग के उद्भव और विकास के इतिहास को दर्शाने वाली एक ऐतिहासिक प्रदर्शनी के रूप में कार्य करता है। एक प्रयोगशाला प्रदर्शन, जिसके लिए एक इलेक्ट्रोफोर मशीन बनाई जाती है, बिजली की विभिन्न घटनाओं और प्रभावों को दर्शाती है।
तेल जैसे तरल डाइलेक्ट्रिक्स से चार्ज हटाने के लिए इंडक्शन न्यूट्रलाइज़र का उपयोग करना स्वीकार्य है। किसी भी उत्पादन में हवा में एक चिंगारी निकलना खतरनाक है, इससे विनाशकारी परिणाम हो सकते हैं, धुआं और यहां तक कि विस्फोट भी हो सकता है।
बिजली के क्षेत्र में खोजों और अनुसंधान का इतिहास विद्युत आवेश प्राप्त करने के लिए विभिन्न संरचनाओं और उपकरणों के उपयोग से निकटता से संबंधित है। इलेक्ट्रोफोर मशीन ने वैज्ञानिक अनुसंधान में अपनी भूमिका निभाई, जिसकी क्रिया प्रेरण के कारण बिजली के उत्तेजना पर आधारित है।
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