इलेक्ट्रोफोर मशीन विद्युत ऊर्जा के निरंतर स्रोत के रूप में कार्य करती है। इस उपकरण का उपयोग अक्सर विभिन्न विद्युत घटनाओं और प्रभावों को प्रदर्शित करने के लिए एक सहायक उपकरण के रूप में किया जाता है। लेकिन इसका डिजाइन और फीचर्स क्या है?
आविष्कार के इतिहास का थोड़ा सा
इलेक्ट्रोफोर मशीन को 1865 में जर्मन भौतिक विज्ञानी अगस्त टेपलर द्वारा विकसित किया गया था। उत्सुकता से, काफी स्वतंत्र रूप से, एक अन्य प्रयोगात्मक वैज्ञानिक, विल्हेम गोल्ट्ज ने एक समान डिजाइन का आविष्कार किया, लेकिन इससे भी अधिक परिपूर्ण, क्योंकि उनके उपकरण ने बड़े संभावित अंतर प्राप्त करना संभव बना दिया और प्रत्यक्ष वर्तमान के स्रोत के रूप में काम कर सकते थे। इसके अलावा, गोल्त्सेव मशीन डिजाइन में बहुत सरल थी। उन्नीसवीं शताब्दी के अंत में, बिजली और यांत्रिकी के क्षेत्र में अंग्रेजी प्रयोगकर्ता, जेम्स विम्सहर्स्ट ने इकाई में सुधार किया। और आज तक, यह उनका संस्करण है (यद्यपि थोड़ा अधिक आधुनिक) जो एक बड़ा अंतर पैदा करने की क्षमता के कारण इलेक्ट्रोडायनामिक प्रयोगों को प्रदर्शित करने के लिए उपयोग किया जाता हैसंग्राहकों के बीच संभावनाएं बीसवीं शताब्दी के चालीसवें दशक में इओफ़े नामक वैज्ञानिक द्वारा इलेक्ट्रोफोर मशीन में पहले से ही सुधार किया गया था, जिसने एक्स-रे मशीन को बिजली देने के लिए एक नए प्रकार के इलेक्ट्रोस्टैटिक जनरेटर विकसित किए थे। हालांकि विम्सहर्स्ट मशीन का उपयोग वर्तमान में विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के प्रत्यक्ष कार्य के लिए नहीं किया जाता है, यह एक ऐतिहासिक प्रदर्शनी है जो इंजीनियरिंग और वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के विकास के इतिहास को दर्शाती है।
इलेक्ट्रोफोर मशीन का डिजाइन
इस उपकरण में दो डिस्क होते हैं जो एक दूसरे की ओर घूमते हैं। इलेक्ट्रोफोर मशीन का कार्य इस तरह के दोहरे पारस्परिक रोटेशन के कार्यान्वयन में निहित है। डिस्क पर एक दूसरे से पृथक प्रवाहकीय खंड होते हैं। दोनों डिस्क के किनारों के फेसिंग की मदद से कैपेसिटर बनते हैं। इसीलिए इलेक्ट्रोफोर मशीन को कभी-कभी कैपेसिटर मशीन कहा जाता है। डिस्क पर न्यूट्रलाइज़र होते हैं, जो ब्रश की मदद से डिस्क के विपरीत तत्वों से चार्ज को जमीन की ओर मोड़ते हैं। कलेक्टर बाएँ और दाएँ हैं। यह उन पर है कि पीछे और सामने की डिस्क से कंघों द्वारा लिए गए उत्पन्न संकेत आते हैं।
लीडेन के किनारे क्या हैं?
कई मामलों में कैपेसिटर पर चार्ज जमा हो जाते हैं। उन्हें लीडेन बैंक कहा जाता है। उसके बाद, अधिक मजबूत निर्वहन और चिंगारी को पुन: उत्पन्न करना संभव है। प्रत्येक संधारित्र की आंतरिक प्लेटें अलग-अलग कंडक्टरों से जुड़ी होती हैं। ब्रश जो छूते हैंडिस्क के क्षेत्रों को लीडेन जार की आंतरिक परत के साथ जोड़ा जाता है। पूरा ढांचा फिलहाल प्लास्टिक के रैक पर लगाया गया है। लेडेन जार के साथ, मशीन के कुछ हिस्सों को लकड़ी के स्टैंड पर लगाया जाता है। डिजाइन की स्पष्टता को देखते हुए, अपने हाथों से एक इलेक्ट्रोफोर मशीन को काफी सरलता से बनाया जा सकता है। यहां तक कि एक व्यक्ति जिसके पास विशेष तकनीकी शिक्षा नहीं है, वह इसे अपने स्वयं के आनंद के लिए इकट्ठा और संचालित कर सकता है।
इलेक्ट्रोफोर मशीन का आधार क्या है?
दोनों डिस्क के पारस्परिक प्रयास का उपयोग करना - यह इस उपकरण में मुख्य सिद्धांत है। संभावित अंतर का प्रभाव, और फिर डिस्चार्ज और स्पार्क्स, सेक्टरों की सही व्यवस्था द्वारा प्राप्त किया जाता है। बेशक, ऐसे विकास हैं जो रिक्त डिस्क का उपयोग करते हैं, लेकिन वे समान दक्षता नहीं देते हैं। इस तरह के डिजाइन अक्सर छोटे शिक्षण संस्थानों में उपयोग किए जाते हैं। इलेक्ट्रोफोर मशीन जैसे उपकरण के डिस्क के बीच की दूरी एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है और कैपेसिटर पर आवश्यक वोल्टेज प्राप्त करने पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है।
मशीन का सिद्धांत क्या है?
इलेक्ट्रोफोर मशीन के आविष्कार के बाद से कई बदलाव आए हैं (और यह अठारहवीं शताब्दी की शुरुआत है)। लेकिन मुख्य विचार बना हुआ है। मशीन के डिजाइन का आधार चिपके प्लेट (धातु स्ट्रिप्स) के साथ डिस्क हैं। बेल्ट ड्राइव का उपयोग करके एक निश्चित यांत्रिक बल लगाने से, उन्हें एक दूसरे के विपरीत अलग-अलग दिशाओं में घुमाया जा सकता है। एक के कवर परडिस्क धनात्मक रूप से चार्ज हो जाती है। यह अपनी ओर एक और चार्ज (नकारात्मक) आकर्षित करेगा। सकारात्मक कंडक्टर के माध्यम से ब्रश (न्यूट्रलाइज़र) के साथ जाएगा, जो विपरीत अस्तर को छूता है। डिस्क को चालू करने पर, हम मूल के समान शुल्क प्राप्त करते हैं। लेकिन वे पहले से ही अन्य अस्तर को प्रभावित करेंगे। यह देखते हुए कि डिस्क विपरीत दिशाओं में घूमती है, चार्ज कलेक्टरों में प्रवाहित होते हैं। इलेक्ट्रोफोर मशीन के रूप में इस तरह के एक प्रदर्शन उपकरण में, ऑपरेशन का सिद्धांत ठीक इसी क्षण पर आधारित होता है। दोनों डिस्क के ब्रश पर, जो उनकी सतह को नहीं छूते हैं और किनारों पर स्थित होते हैं, कुछ बिंदु पर चार्ज इतने बड़े हो जाते हैं कि हवा के स्थान में एक ब्रेकडाउन हो जाता है और एक बिजली की चिंगारी निकल जाती है। यही कारण है कि विभिन्न क्षमताओं के अतिरिक्त कैपेसिटर को कलेक्टरों से जोड़ा जा सकता है, जो निर्वहन के प्रभाव को और अधिक सुंदरता देगा।
