Zgłębiając tajniki elektrostatyki dochodzimy do momentu gdy elektryzowanie przez pocieranie laski szklanej czy ebonitowej to za mało. Wtedy sięga się po maszynę elektrostatyczną taką jak ta pokazana na załączonych tu zdjęciach. Tego typu maszyna elektrostatyczna została skonstruowana przez angielskiego wynalazcę, inżyniera Jamesa Wimshursta w XIX wieku.

Główne jej elementy to: dwie tarcze izolacyjne z metalowymi segmentami, nieobrotowe pręty zamocowane na osi tarcz wraz ze szczotkami ślizgającymi się po metalowych łebkach (pręty są odchylone w strony przeciwne do kierunku wirowania odpowiedniej tarczy), grzebienie (ostrza) w kształcie podkowy nie dotykające tarcz ale połączone z dwiema butelkami lejdejskimi i kulkami iskiernika zamocowanymi na prętach zakończonych ebonitowymi uchwytami. Okładki zewnętrzne butelek są połączone ruchomym prętem poziomym. Kręcąc korbką tarcze zaczynają wirować w przeciwne strony. Dzieje się tak za sprawą przekładni, w których jedna z gumek napędowych jest przekręcona w ten sposób, że tworzy kształt ósemki. Na wirujących tarczach wraz z prętami na skutek indukcji elektrostatycznej dochodzi do rozdzielania ładunków ujemnych i dodatnich, które następnie są zbierane przez grzebienie i gromadzone w butelkach lejdejskich.

W pracowni fizycznej maszyna elektrostatyczna wyglądem przykuwa uwagę i wzbudza zainteresowanie. Sama analiza jej zasady działania jest bardzo ciekawa. Opiera się ona na wspomnianej już indukcji elektrostatycznej. Wędrówkę ładunków po poszczególnych elementach maszyny najlepiej obejrzeć na animacjach i filmikach dostępnych w sieci.

Maszyna elektrostatyczna służy do otrzymywania wysokiego napięcia. O tym jak duże jest to napięcie świadczy nawet kilku centymetrowa iskra przeskakująca pomiędzy kulkami iskiernika. Wyładowaniu elektrycznemu towarzyszy trzask i specyficzny zapach zjonizowanego powietrza. Rozsuwając kulki iskiernika będziemy obserwować iskry coraz dłuższe ale rzadziej bijące. Jeśli usuniemy poziomy pręt iskry będą przeskakiwać znacznie częściej ale będą zdecydowanie słabiej widoczne. Dysponując maszyną elektrostatyczną można zademonstrować wiele doświadczeń z zakresu elektrostatyki, a wśród nich: linie sił pola elektrycznego, rozmieszczenie ładunków na powierzchni przewodnika, działanie ostrzy (np. młynek Franklina). Maszynę elektrostatyczną jako źródło wysokiego napięcia można wykorzystać do pokazu wyładowań w rurkach próżniowych.

Na zdjęciach widać model wyprodukowany przez Fabrykę Pomocy Naukowych w Poznaniu w roku 1968.

Powrót