Проект выполнили: Ученики 10 класса Басакова А.А. и Бадов А.В. учитель МБОУ СОШ 28: Аулов А.В. муниципальное бюджетное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа 28 г. Пятигорска 2013 г.

Электрофорная машина была создана в 1865 немецким физиком- экспериментатором Августом Тёплером (англ.). Одновременно с Тёплером и независимо от него электрофорную машину изобрёл другой немецкий физик Вильгельм Гольц (англ.) ( ). Машина Гольца по сравнению с машиной Тёплера позволяла получать большую разность потенциалов и могла использоваться в качестве источника постоянного электрического тока. В то же время она имела более простую конструкцию. Между 1880 и 1883 годом её усовершенствовал английский изобретатель Джеймс Вимшурст. Используемые в настоящее время для демонстраций электрофорные машины представляют собой модификации машины Вимшурста.

Машина электрофорная предназначена для проведения демонстрационных опытов по электростатике. Прибор может использоваться в качестве источника разноименных электростатических зарядов, а также источника напряжения при демонстрации явления электростатической индукции и в качестве преобразователя механической энергии в электрическую. Используется в образовательных учреждениях.

Наша первая деталь это диски, на которых будет образовываться статический заряд. Для этого возьмём 2 штуки CD или DVD дисков, каких именно - значение не имеет, так как диаметр у них одинаковый. Далее нам надо наклеить на него алюминиевые лепестки. Нам нужно 20 лепестков на одну сторону диска, т.е. на две стороны - 40 лепестков, а на два диска - 80 лепестков. В итоге у нас получились два вот таких диска:

Вторая деталь - электропривод. Мы решили отказаться от ручного привода в пользу электрического. И решили сделать его из куллера от компьютера. Нам нужно отсечь рёбра жёсткости, т.е. отсоединяем мотор от корпуса куллера. Их надо отрезать не полностью, а оставить по краям 5-10 мм. Далее в этих остатках будем просверливать отверстия. Следующим этапом от моторчика отрываем все лопасти, они нам не нужны. Потом мы его будем крепить на выпиленный кусок оргстекла, в котором тоже сверлим отверстия.

Схема Z-образной рамки, вид прямо и вид сверху. Изгибаем проволоку и в двух местах, посередине сминаем её, в этих местах сверлим по одной дырки, они нужны для крепления рамки к стойке. На концах из тонкой медной проволоки сделаны контакты (зажаты в изгибе проволоки). С помощью контактов будем снимать эл. ток и напряжение с дисков. Вторая рамка, в виде неполной буквы "Р". Контакты так же делаются из проволоки, только крепятся при помощи металлической полоски и болтов.

Схема стоек держателей -> < - Схема расположения деталей на основании

После того, как все детали готовы, мы собираем непосредственно электрофорную машину, и, в конечном счете, у нас получается вот такая установка:

Машина состоит из двух соосных дисков (А и В), из изолирующего материала, на которые нанесены проводящие сегменты (см. схему). Диски приводятся во встречное вращение с равной угловой скоростью. Предположим, что сегмент A1 вначале несёт небольшой избыточный положительный заряд, а сегмент B1 отрицательный. Когда A1 движется влево, а B1 вправо, их потенциалы растут за счёт работы, выполняемой против силы их электростатического притяжения. Когда A1 достигает положения напротив сегмента B2 пластины B, который в этот момент контактирует со щёткой Y, он будет под высоким положительным потенциалом и, таким образом, вызовет разделение заряда в проводнике, соединяющем Y и Y1, перенеся большой отрицательный заряд на B2 и большой положительный заряд на удалённый сегмент, которого в этот момент касается щётка Y1. Двигаясь дальше, A1 касается щётки Z и частично разряжается во внешнюю цепь (нагрузкой может быть, например, лейденская банка). При последующем вращении дисков, А1 касается щётки X, которая связана проводником со щёткой X1, и снова получает заряд, на этот раз отрицательный, который отталкивается отрицательно заряженным сегментом B2 (находящимся в этот момент напротив сегмента на диске А, контактирующего со щёткой X1). Таким образом, положительный заряд переносится справа налево верхней частью диска А, а отрицательный слева направо его нижней частью.

Данный образец способен произвести: Напряжение = В. Сила тока = 0,00001 А. Мощность тока (P = U*I) = 0,2 Вт. Максимальная длина искры между разрядниками порядка 50мм. Максимальная скорость вращения диска 120 оборотов в минуту. Расстояние между разрядниками 55 мм.