উইমশার্স্ট মেশিন: ইতিহাস, এটি কীভাবে কাজ করে এবং অ্যাপ্লিকেশনগুলি - শারীরিক - 2025

Wimshurst মেশিন, একটি ঢিলা পালা ধন্যবাদ একটি উচ্চ ভোল্টেজের, কম amperage ইলেকট্রস্ট্যাটিক জেনারেটর, চার্জ বিচ্ছেদ দ্বারা অচলতড়িৎ উত্পাদক করতে সক্ষম। অন্যদিকে, বর্তমানে ব্যাটারি, অল্টারনেটরস এবং ডায়নামোস হিসাবে ব্যবহৃত জেনারেটরগুলি বরং বৈদ্যুতিন শক্তির উত্স, যা একটি বদ্ধ সার্কিটের চার্জগুলির চলাচলের কারণ করে।

উইমশার্স্ট মেশিনটি ব্রিটিশ ইঞ্জিনিয়ার এবং উদ্ভাবক জেমস উইমশার্স্ট (1832-1903) 1880 এবং 1883 এর মধ্যে বিকাশ করেছিলেন, অন্যান্য আবিষ্কারকরা প্রস্তাবিত ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক জেনারেটরের সংস্করণে উন্নতি করেছিলেন।

উইমশার্স্ট মেশিন। সূত্র: অ্যান্ডি ডিঙ্গলি (স্ক্যানার)

এটি তার নির্ভরযোগ্য, পুনরুত্পাদনযোগ্য অপারেশন এবং সাধারণ নির্মাণের জন্য পূর্ববর্তী বৈদ্যুতিন মেশিনগুলির চেয়ে বেশি দাঁড়িয়েছে, 90,000 থেকে 100,000 ভোল্টের মধ্যে একটি বিস্ময়কর সম্ভাব্য পার্থক্য তৈরি করতে সক্ষম হচ্ছে।

উইমশার্স্ট মেশিনের যন্ত্রাংশ

মেশিনের ভিত্তি দুটি চরিত্রগত অন্তরক উপাদান ডিস্ক, পাতলা ধাতু শীট সংযুক্ত এবং রেডিয়াল সেক্টর আকারে সাজানো হয়।

প্রতিটি ধাতব সেক্টরের আরও একটি ব্যাসের বিপরীত এবং প্রতিসম হয় has ডিস্কগুলি সাধারণত 30 থেকে 40 সেমি ব্যাসের মধ্যে থাকে তবে এটি আরও বড় হতে পারে।

উভয় ডিস্কটি একটি উল্লম্ব বিমানে মাউন্ট করা হয় এবং 1 থেকে 5 মিমি দূরত্বের দ্বারা পৃথক করা হয়। এটি গুরুত্বপূর্ণ যে স্পিনিংয়ের সময় ডিস্কগুলি কখনও স্পর্শ করে না। ডিস্কগুলি একটি পুলি প্রক্রিয়াটির মাধ্যমে বিপরীত দিকে ঘোরানো হয়।

উইমশার্স্ট মেশিনে প্রতিটি ডিস্কের আবর্তনের সমতলের সমান্তরাল দুটি ধাতব বার রয়েছে: একটি প্রথম ডিস্কের বাইরের দিকে এবং অন্যটি দ্বিতীয় ডিস্কের বাইরের দিকে। এই বারগুলি একে অপরের প্রতি সম্মানের সাথে ছেদ করে।

প্রতিটি বারের প্রান্তে ধাতব ব্রাশ থাকে যা প্রতিটি ডিস্কে বিরোধী ধাতব খাতের সাথে যোগাযোগ করে। এগুলি নিরপেক্ষীকরণ বার হিসাবে পরিচিত, ভাল কারণে যা শীঘ্রই আলোচনা করা হবে।

ব্রাশগুলি বৈদ্যুতিক (ধাতব) ডিস্কের সেক্টরের সাথে যোগাযোগ করে যা বারের এক প্রান্তকে স্পর্শ করে, সেক্টরটি বহিরাগতভাবে বিপরীতে থাকে। অন্যান্য অ্যালবামেও একই ঘটনা ঘটে।

ট্রিবোইলেকট্রিক প্রভাব

ডিস্কের ব্রাশ এবং সেক্টরগুলি বিভিন্ন ধাতব দ্বারা তৈরি হয়, প্রায় সর্বদা তামা বা ব্রোঞ্জ হয়, যখন ডিস্কগুলির ফলকগুলি অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে তৈরি হয়।

ডিস্কগুলি ঘোরার সময় এবং তারপরে বিচ্ছিন্ন হওয়ার সময় তাদের মধ্যে ক্ষণস্থায়ী যোগাযোগ, আঠালো মাধ্যমে চার্জ আদান প্রদানের সম্ভাবনা তৈরি করে। এটি ট্রাইডোইলেকট্রিক ইফেক্ট, যা উদাহরণস্বরূপ অ্যামবারের একটি টুকরা এবং একটি উলের কাপড়ের মধ্যেও ঘটতে পারে।

বিযুক্ত অবস্থানে অবস্থিত ধাতব টিপস বা স্পাইকগুলির সাহায্যে মেশিনে ইউ-আকারের ধাতব সংগ্রহকারী (ঝুঁটি) একটি জোড়া যুক্ত করা হয়।

উভয় ডিস্কের সেক্টরটি কালেক্টর ইউ এর অভ্যন্তরীণ অংশটি স্পর্শ না করেই পেরিয়ে যায়। সংগ্রহকারীগুলি একটি অন্তরক বেসে মাউন্ট করা হয় এবং ঘুরে ঘুরে আরও দুটি ধাতব বারের সাথে সংযুক্ত হয়, ঘনিষ্ঠ হয় তবে কোনও স্পর্শও করে না।

যান্ত্রিক শক্তি ক্র্যাঙ্কের মাধ্যমে মেশিনে সরবরাহ করা হয়, ব্রাশগুলির ঘর্ষণটি ট্রিবিলেইलेक्ट্রিক প্রভাব তৈরি করে যা চার্জগুলি পৃথক করে, যার পরে ইতিমধ্যে পৃথক করা ইলেক্ট্রনগুলি সংগ্রহকারীদের দ্বারা ক্যাপচার হয় এবং বোতল নামক দুটি ডিভাইসে সংরক্ষণ করা হয় Leyden।

লেডেন বোতল বা জগটি নলাকার ধাতব ফ্রেমের সংমিশ্রণকারী। প্রতিটি বোতল কেন্দ্রীয় প্লেট দ্বারা অন্যটির সাথে সংযুক্ত থাকে, দুটি সিরিজে দুটি ক্যাপাসিটার গঠন করে।

ক্র্যাঙ্ক ঘুরিয়ে দেওয়ার ফলে গোলকের মধ্যে বৈদ্যুতিক সম্ভাবনার এত বেশি পার্থক্য হয় যে তাদের মধ্যে বায়ু আয়নিত হয় এবং একটি স্পার্ক লাফায়। উপরের চিত্রটিতে সম্পূর্ণ ডিভাইসটি দেখা যাবে।

উইমশার্স্ট মেশিনে বিদ্যুৎ পদার্থ থেকে বেরিয়ে আসে যা পরমাণু দিয়ে তৈরি। এবং এগুলি পরিবর্তিত হয় বৈদ্যুতিক চার্জ দ্বারা তৈরি: নেতিবাচক ইলেকট্রন এবং ধনাত্মক প্রোটন।

পরমাণুতে ধনাত্মক চার্জযুক্ত প্রোটনগুলি কেন্দ্র বা নিউক্লিয়াসে এবং তার নিউক্লিয়াসের চারপাশে নেতিবাচক চার্জযুক্ত ইলেকট্রনগুলি প্যাক করা হয়।

যখন কোনও উপাদান তার কিছু বাহ্যিক ইলেকট্রন হারিয়ে ফেলে তবে এটি ইতিবাচকভাবে চার্জ হয়ে যায়। বিপরীতে, যদি আপনি কিছু ইলেকট্রন ক্যাপচার করেন তবে আপনি নেট নেতিবাচক চার্জ পাবেন। যখন প্রোটন এবং ইলেকট্রনের সংখ্যা সমান হয় তখন উপাদানটি নিরপেক্ষ হয়।

অন্তরক পদার্থগুলিতে, ইলেক্ট্রনগুলি খুব বেশি দূরে ভ্রষ্ট হওয়ার ক্ষমতা ছাড়াই তাদের নিউক্লিয়ের চারপাশে থাকে। তবে ধাতুগুলিতে নিউক্লিয়াস একে অপরের নিকটবর্তী যে বাহ্যিকতম ইলেক্ট্রনগুলি (বা ভ্যালেন্স) একটি পরিবাহী পদার্থ জুড়ে চলতে পারে একটি পরমাণু থেকে অন্যটিতে যেতে পারে।

যদি কোনও নেতিবাচক চার্জযুক্ত বস্তু ধাতব প্লেটের কোনও মুখের কাছে পৌঁছায় তবে ধাতব ইলেক্ট্রনগুলি বিপরীত মুখের ক্ষেত্রে এই ক্ষেত্রে বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ দ্বারা সরে যায়। এরপরে বলা হয় যে প্লেটটি মেরুকৃত হয়েছে।

এখন, যদি এই পোলারাইজড প্লেটটি একটি কন্ডাক্টর (বারটিকে নিরপেক্ষকরণকারী) দ্বারা অন্য প্লেটের সাথে সংযুক্ত করা হয় তবে ইলেক্ট্রনগুলি এই দ্বিতীয় প্লেটে চলে যেতে পারে। যদি সংযোগটি হঠাৎ করে কাটা হয়, তবে দ্বিতীয় প্লেটটি নেতিবাচকভাবে চার্জ করা হবে।

লোড এবং স্টোরেজ চক্র

উইমশার্স্ট মেশিনটি বুট করার জন্য, ডিস্কের ধাতব সেক্টরের একটিতে লোড ভারসাম্যহীনতা থাকা দরকার। এটি প্রাকৃতিক এবং ঘন ঘন ঘটে, বিশেষত যখন সামান্য আর্দ্রতা থাকে।

যখন ডিস্কগুলি স্পিন করা শুরু করে, এমন একটি সময় আসবে যখন বিপরীত ডিস্কের একটি নিরপেক্ষ সেক্টর লোড খাতের বিরোধিতা করে। ইলেক্ট্রনগুলি সেক্টরের মুখোমুখি হওয়া সাইন অনুসারে যেহেতু ইলেক্ট্রনগুলি সরে যায় বা এগিয়ে যায় তাই এটি ব্রাশগুলির জন্য সমান প্রস্থ এবং বিপরীত দিকের ধন্যবাদকে ধন্যবাদ দেয়।

উইমশার্স্ট মেশিনের স্কিম্যাটিক। সূত্র: রবার্টকুহলম্যান

ইউ-আকারের সংগ্রহকারীরা চার্জ সংগ্রহের জন্য দায়বদ্ধ যখন ডিস্কগুলি একে অপরকে বিতাড়িত করে কারণ চিত্রটিতে প্রদর্শিত হিসাবে একই চিহ্নের চার্জ নিয়ে তাদের চার্জ করা হয়, এবং স্টোর বলেছিল যে তাদের সাথে সংযুক্ত লেডেন বোতলগুলিতে চার্জ রয়েছে।

এটি অর্জনের জন্য, ইউ এর অভ্যন্তরীণ অংশ প্রতিটি ডিস্কের বাহ্যিক মুখগুলির দিকে নির্দেশিত, তবে তাদের স্পর্শ না করে চিরুনি জাতীয় শিখরের প্রসারিত করে। ধারণাটি হ'ল ধনাত্মক চার্জ টিপসের প্রতি মনোনিবেশ করে, যাতে সেক্টর থেকে বহিষ্কৃত ইলেকট্রনগুলি বোতলগুলির কেন্দ্রীয় প্লেটে আকৃষ্ট হয় এবং জমা হয়।

এইভাবে সংগ্রাহকের মুখোমুখি সেক্টরটি তার সমস্ত ইলেকট্রন হারিয়ে ফেলে এবং নিরপেক্ষ থাকে, যখন লেডনের কেন্দ্রীয় প্লেট নেতিবাচকভাবে চার্জ করা হয়।

বিপরীত সংগ্রাহকের বিপরীতে ঘটে, সংগ্রাহক ইতিবাচক প্লেটে ইলেকট্রন সরবরাহ করে যা এটির মুখোমুখি হয় যতক্ষণ না এটি নিরপেক্ষ হয়ে যায় এবং প্রক্রিয়াটি ধারাবাহিকভাবে পুনরাবৃত্তি হয় না।

অ্যাপ্লিকেশন এবং পরীক্ষা

উইমশার্স্ট মেশিনের প্রধান প্রয়োগ হ'ল প্রতিটি চিহ্ন থেকে বিদ্যুৎ প্রাপ্তি। তবে এটির অসুবিধাটি এটি একটি অনিয়মিত ভোল্টেজ সরবরাহ করে, কারণ এটি যান্ত্রিক অনুশীলনের উপর নির্ভর করে।

হাই আউটপুট কারেন্ট বা উচ্চ আউটপুট ভোল্টেজ সেট করতে নিউট্রালাইজার বারগুলির কোণ বৈচিত্রময় হতে পারে। যদি নিউট্রালাইজারগুলি সংগ্রাহকদের কাছ থেকে দূরে থাকে, মেশিনটি একটি উচ্চ ভোল্টেজ সরবরাহ করে (100 কেভিওর বেশি)।

অন্যদিকে, যদি তারা সংগ্রাহকদের কাছাকাছি থাকে তবে আউটপুট ভোল্টেজ হ্রাস পায় এবং আউটপুট বর্তমান বৃদ্ধি পায় এবং সাধারণ ঘূর্ণন গতিতে 10 মাইক্রোম্পিয়ারে পৌঁছতে পারে।

যখন সঞ্চিত চার্জ একটি উচ্চ পর্যায়ে পৌঁছে যায় তখন লেডেনের কেন্দ্রীয় প্লেটের সাথে সংযুক্ত গোলকগুলিতে একটি উচ্চ বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি হয়।

এই ক্ষেত্রটি বাতাসকে আয়নিত করে এবং স্পার্ক তৈরি করে, বোতলগুলি স্রাব করে এবং একটি নতুন চার্জ চক্রকে বৃদ্ধি দেয়।

পরীক্ষা-নিরীক্ষা ঘ

গোলকের মধ্যে কার্ডবোর্ডের একটি শীট রেখে এবং স্পার্কগুলি এতে গর্ত করে তোলে তা পর্যবেক্ষণ করে তড়িৎক্ষেত্রের প্রভাবগুলির প্রশংসা করা যেতে পারে।

পরীক্ষা 2

এই পরীক্ষার জন্য আপনার প্রয়োজন হবে: অ্যালুমিনিয়াম ফয়েল এবং দুটি এল-আকারের ধাতব শিট দিয়ে coveredাকা পিং পং বলের তৈরি একটি দুল।

বলটি দুটি চাদরের মাঝখানে একটি অন্তরক তারের মাধ্যমে ঝুলানো হয়। প্রতিটি শীট ক্ল্যাম্প সহ তারগুলি দ্বারা উইমশার্স্ট মেশিনের ইলেক্ট্রোডগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে।

ক্র্যাঙ্কটি পরিণত হওয়ার সাথে সাথে প্রাথমিকভাবে নিরপেক্ষ বলটি ব্লেডগুলির মধ্যে দোলায়। তাদের মধ্যে একটিতে নেতিবাচক চার্জের অতিরিক্ত পরিমাণ থাকবে যা বলটিতে ফল দেবে, যা ইতিবাচক শীট দ্বারা আকৃষ্ট হবে।

বলটি এই শীটটিতে তার অতিরিক্ত ইলেকট্রন জমা দেবে, এটি সংক্ষিপ্তভাবে নিরপেক্ষ হয়ে যাবে এবং যতক্ষণ না ক্র্যাঙ্কটি চালু থাকবে ততক্ষণ চক্রটি পুনরাবৃত্তি করবে।

তথ্যসূত্র

1. ডি কুইরোজ, এ। ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক মেশিনস। উদ্ধারকৃত থেকে: coe.ufrj.br
2. গ্যাকানোভিক, মাইকো 2010. ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক অ্যাপ্লিকেশন নীতি। থেকে উদ্ধার: orbus.be