«Электрофорная машина».

На рис. 1 изображен источник электрического тока, который называется электрофорной машиной. В ней механическая энергия превращается в электрическую энергию.

 Устройство электрофорной машины (рис. 1). Основой машины являются 2 стеклянных диска, на которых по периметру наклеены продолговатые полоски из алюминиевой фольги (1,2).

Диски насажены на общую ось и с помощью ременной передачи вращаются в разные стороны при вращении рукоятки 7. К дискам прикасаются заземленные металлические щетки 6,6. В результате трения скольжения щеток по дискам диски электризуются, и заряд с них вследствие электризации через влияние передается на лейденские банки (конденсаторы) 5,5, к которым прикреплены стержни с шариками на концах 3,4, называемых кондукторами.               

                                                                                                                                                                      Рис. 1.

Принцип действия электрофорной машины.

При вращении ручки, диски электрофорной машины вращаются в разные стороны, На обкладке одного диска в результате электризации трением возникает положительный заряд. Он притянет к себе на противоположном диске отрицательный заряд. Положительный заряд уйдет через проводник со щетками, который касается противоположной обкладки, в одну лейденскую банку, а отрицательный – в другую. С лейденских банок заряды переходят на кондукторы.

На обоих кондукторах заряды в какой-то момент становятся настолько большими, что в воздушном пространстве возникает пробой и проскакивает электрическая искра (рис. 2).

При нормальных атмосферном давлении (760 мм.рт. ст.) и влажности воздуха ( 60%) 1 мм воздуха пробивается напряжением 1000 В.

В данном опыте расстояние между кондукторами равно   70 мм. Таким образом, между кондукторами возникло напряжение в 70 000  В! (рис. 2).                                              

                                                                                                                                                                            Рис. 2.

С помощью электрофорной машины можно поставить ряд эффектных опытов.

Опыт 1. На изолирующую площадку поставить человека с длинными чистыми волосами, дать ему в руку провод от одного из кондукторов, а второму экспериментатору взять в руки другой провод (он через обувь соединен с Землей) и вращать ручку электрофорной машины. У человека с длинными чистыми волосами волосы разойдутся в разные стороны.

Проблема. Почему?

Ответ. У человека волосы поднимутся и разойдутся, так как они будут заряжены одноименно, а одноименно заряженные тела отталкиваются (рис. 3).

                                                                                                                                                        Рис. 3.

Опыт 2. На стол с ножками из изолятора поставим цветок в горшке (в качестве стола может служить доска, положенная на четыре граненых стакана). Соединим проволокой один полюс электрофорной машины с цветком и приведем ее в действие. Цветок заряжается.

Проблема. Что произойдет, если поднести к нему неоновую лампочку?          

Ответ. Лампочка вспыхнет. Если ее держать в соприкосновении с цветком, то лампочка горит непрерывно (рис. 4.), так как цветок является проводником электрического тока, и лампочка будет находиться в сильном электрическом поле.

                                                                                                                                                                             Рис.4.