Wimshurst elektriseermachine

[Professor Puntje]

Ik zie net dat er al een topic over geleidend contact met aluminiumfolie met oxidatielaag bestaat:

viewtopic.php?t=194984

[Michel Uphoff]

In het midden komt een ring zodat de arm over de as van de schijven gelegd kan worden zonder deze te raken om zo kortsluiting met de andere conductor te vermijden.

Dat lijkt mij niet nodig. Ik zie diverse ontwerpen waarbij deze armen allebei gewoon aan de centrale as bevestigd zijn en dus elektrisch verbonden zijn. Dat had ik niet verwacht... Iemand die hier iets duidelijks over kan roepen?

@PP: Ah je doelt op de isolatie door een oxidelaag. Tja.. of er slaat/tunnelt bij deze spanningen toch makkelijk wat doorheen, of die laag wordt keer op keer weggeschraapt. Dat kartonnen ding wat ik hier heb werkt prima met aluminium sectoren, net als zoveel andere elektriseermachines.

Overigens kan ik mij dat wegschrapen nauwelijks voorstellen, want de sectoren van dat kleine model hier vertonen geen enkel teken van slijtage, terwijl het ding tot al weer een paar uur actief geweest is. Dan zou je verwachten dat dat hoogglanzende aluminium onder die litze borsteltjes toch wat mat geworden is.

[Professor Puntje]

Die diagonale verbindingen maken het voor de daardoor tijdelijk verbonden strips mogelijk dat de ene strip een positieve lading krijgt en de andere strip een negative lading. In het midden hebben die verbindingen dan een spanning en ladingsdichtheid nul.

Ik begreep de Wimshurst machine pas toen ik de bewegende Wikipedia gif zorgvuldig en stap voor stap bekeek.

[Michel Uphoff]

In het midden hebben die verbindingen dan een spanning en ladingsdichtheid nul

Ah, natuurlijk. Nou dat scheelt weer gedoe bij monteren.

[Michel Uphoff]

@JKien: Dan kun je beter de "toevallige" initiele lading na iedere vonk zelf injecteren, bijvoorbeeld met een opgewreven ballon die je op de juiste plek bij Wimshurstgenerator houdt. Als je het niet zelf forceert verandert na iedere vonk de positieve elektrode at random.

Ik heb nu juist begrepen dat deze Wimshurst machine hét antwoord was op die at random veranderende polariteit. Eenmaal een richting bepaald, blijft dat zo zolang de machine draait. Althans, dat beweert Wimshurst zelf, zie bijlage.

Wimshurst_Archives_of_the_Roentgen_Ray_Aug_1900

(1.51 MiB) 237 keer gedownload

[Professor Puntje]

De vonk leidt tot de ontlading van de Leidse flessen, maar direct daarna heb je nog wat geïsoleerde ronddraaiende geladen strips die dan weer de volgende ladings- en spanningsopbouw inleiden. Zolang de ladingen op die strips niet weggelekt zijn zou de spanningsrichting van de machine dus gelijk moeten blijven.

[Xilvo]

Die diagonale verbindingen maken het voor de daardoor tijdelijk verbonden strips mogelijk dat de ene strip een positieve lading krijgt en de andere strip een negative lading. In het midden hebben die verbindingen dan een spanning en ladingsdichtheid nul.

Dit is volgens mij onjuist, je haalt lading en potentiaal door elkaar.
De ene strip wordt positief geladen en de andere negatief maar zo lang ze met een geleider verbonden zijn (en de stroom nagenoeg nul is geworden) hebben ze een gelijke potentiaal.

[Professor Puntje]

@Xilvo

Om eerder vermelde redenen ben ik geen voorstander van het rekenen met "de potentiaal" van de strips, maar als je dat toch wilt doen dan het heeft het midden van de diagonale verbinding een potentiaal (V + -V)/2 = 0.

[Xilvo]

Om eerder vermelde redenen ben ik geen voorstander van het rekenen met "de potentiaal" van de strips

Ik denk dat je wel zult moeten, tenslotte is het doel van de machine een hoge spanning, een hoog potentiaalverschil, op te wekken.

... maar als je dat toch wilt doen dan het heeft het midden van de diagonale verbinding een potentiaal (V + -V)/2 = 0.

Er ontstaan hoge potentialen, (V + -V)/2 krijgt een hoge waarde. Dat zou betekenen dat er gigantisch stromen door de neutralizer zouden lopen.

[Professor Puntje]

(V + -V)/2 = (V-V)/2 = 0/2 = 0

Daar helpt geen lieve moedertje aan. Bovendien werkt de machine ook nog als je het midden van de diagonale verbindingen daadwerkelijk met de massa van het apparaat verbindt.

[Xilvo]

(V + -V)/2 = (V-V)/2 = 0/2 = 0

OK, (V - (-V)) krijgt een hoge waarde.

Bovendien werkt de machine ook nog als je het midden van de diagonale verbindingen daadwerkelijk met aarde verbindt.

Ik schreef:

De ene strip wordt positief geladen en de andere negatief maar zo lang ze met een geleider verbonden zijn (en de stroom nagenoeg nul is geworden) hebben ze een gelijke potentiaal.

Die gelijke potentiaal kan prima nul zijn. De potentiaal van de sectoren die ermee verbonden zijn is dan eveneens nul

[Professor Puntje]

Dan zijn we het toch eens: het midden van de diagonale verbindingen heeft de potentiaal nul.

De strips zelf hebben op ieder moment een welbepaalde lading, maar om de potentiaal van die strips te vinden moet je de lijnintegraal vanaf de massa van het apparaat naar zo'n strip nemen. (En het veld moet dan ook nog eens conservatief zijn.) Maar omdat de strips en de elektrische velden in het apparaat voortdurend in beweging zijn wordt de toeschrijving van een potentiaal aan die strips een schimmige bedoening die vooral verwarring schept. Enkel gedurende het contact met de diagonale verbindingen wordt de potentiaal binnen in de aldus verbonden strips inderdaad eventjes nul.

Deze machine is geen simpel gelijkstroomcircuit, en je moet ook niet doen alsof.

[Xilvo]

Enkel gedurende het contact met de diagonale verbindingen wordt de potentiaal binnen in de aldus verbonden strips inderdaad eventjes nul.

Dan zijn we htet daarover eens, dat is wat ik schreef.

Als we de 'neutralizers' (verbindingen) en de ermee verbonden sectoren als ideale geleiders beschouwen, dan heerst daarin een veldsterkte nul.
Ergo, de potentiaal is overal gelijk.

[Professor Puntje]

Gedurende die tijdelijke verbinding is dat in die strips eventjes zo ja.

[Xilvo]

Dan zijn we het toch eens: het midden van de diagonale verbindingen heeft de potentiaal nul.

De hele diagonale verbinding heeft een potentiaal nul.