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fisica:strumenti:generatore_di_energia_elettrostatica_con_scarico_dell_energia_accumulata_nelle_bottiglie_di_leida_tramite_due_elettrodi

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fisica:strumenti:generatore_di_energia_elettrostatica_con_scarico_dell_energia_accumulata_nelle_bottiglie_di_leida_tramite_due_elettrodi [2019/02/22 14:29]
federicodiego.navarra [Macchina di Wimshurst]
fisica:strumenti:generatore_di_energia_elettrostatica_con_scarico_dell_energia_accumulata_nelle_bottiglie_di_leida_tramite_due_elettrodi [2019/09/23 14:30]
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-FIXME 
- ​====== Macchina di Wimshurst ====== 
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-//​**Descrizione**//​ 
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-FIXME  
-La macchina di Wimshurst è uno storico generatore elettrostatico per generare alte tensioni, sviluppato nel 1889 dall'​inventore britannico James Wimshurst. L'​aspetto è particolare ed è caratterizzato da due dischi montati in verticale che ruotano in direzione opposta e due sfere metalliche per la scarica. Produce scariche elettriche di una lunghezza variabile. 
-La macchina appartiene alla categoria di generatori detti a induzione. Le prime macchine di questo tipo furono inventate da Wilhelm Holtz, August Toepler e J. Robert Voss. Più vantaggiose rispetto alle precedenti macchine a frizione, i primi modelli mostravano la tendenza ad invertire la polarità senza alcun preavviso. La macchina di Wimshurst fu invece la prima a non presentare questo difetto. Gli elementi che costituiscono la macchina sono: legno (supporto), vetro o materiale plastico isolante (dischi), lamine e barre in metallo. 
-Si fanno ruotare due dischi di materiale isolante in senso opposto. 
-Sui dischi sono incollati alcuni settori metallici, isolati l’uno dall’altro. I dischi sono posizionati l’uno di fronte all’altro e vengono fatti girare sul loro asse, tramite una manovella, uno in un senso e uno nell’altro. 
-Inizialmente alcuni settori metallici sono leggermente carichi (la carica può derivare dalla presenza di ioni nell'​aria). Quando un settore carico del primo disco (diciamolo A) si affaccia ad un altro settore (B) del secondo disco induce in questo una separazione di cariche, che scompare quando i due settori si allontanano. Ma se l'​induzione avviene quando il settore B è a contatto con una delle spazzole le cariche fluiscono attraverso il braccio fino all'​altra spazzola e quindi fino al settore metallico diametralmente opposto (diciamolo B*). Quando le spazzole lasciano B e B* questi sono ancora sottoposti ad induzione, per cui rimangono carichi di segno opposto (stesso fenomeno dell'​elettroforo di Volta). B e B* proseguendo la rotazione raggiungono la regione in cui si trovano le spazzole dell'​altro disco e per induzione caricano una coppia di settori dell'​altro disco (con lo stesso meccanismo con cui sono stati caricati). Quindi raggiungono i pettini che li neutralizzano,​ raccogliendo le cariche. Poi raggiungendo nuovamente le spazzole il ciclo ricomincia. Ad ogni giro un settore metallico subisce le seguenti azioni: si carica di segno positivo, carica negativamente per induzione un settore dell'​altro disco, viene neutralizzato da uno dei pettini, si carica di segno negativo, carica positivamente per induzione un settore dell'​altro disco, viene neutralizzato dall'​altro pettine. Consigli pratici: i bracci delle spazzole vanno posizionate ad X ed in modo che ogni settore incontri prima la sua spazzola e poi quella dell'​altro disco; inoltre la loro posizione deve essere tale che l'​istante di distacco di ciascuna spazzola da un settore deve coincidere con l'​istante di massima sovrapposizione dei settori (così si ha il massimo trasferimento di carica per induzione). 
-Le cariche raccolte dai pettini sono accumulate all'​interno di bottiglie di Leida (condensatori). Quando i condensatori hanno accumulato una quantità sufficiente di carica elettrica, l'​elevata differenza di potenziale tra i poli della macchina fa scoccare una scintilla. La macchina non ha bisogno di alimentatori elettrici per creare la carica iniziale, ma ha bisogno di lavoro meccanico per far girare i dischi. Quando produce scintille di notevole lunghezza (dell'​ordine dei 10-15 cm) diviene un debole emettitore di raggi X. 
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-===Esperienze=== 
-FIXME Si fanno girare i due dischi in senso opposto. Questi dischi sono formati da tante lamelle di materiale conduttore e ruotando creano elettricità tramite lo per mezzo di un altro materiale che struscia su di esse. Questa energia viene accumulata nelle bottiglie di Leida e dopo aver immagazzinato abbastanza carica, l'​elevata differenza di potenziale tra i due poli fa innescare una scintilla 
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-^Esperienze possibili ^Descrizione ​ ^ 
-|esp.1 |bla bla bla | 
-|esp.2 |bla bla bla  | 
-|esp.3 |bla bla bla  | 
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-===Sitografia=== 
-FIXME Inserire la sitografia relativa allo strumento 
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-^Link ^Descrizione ​ ^ 
-|www.sito.it |bla bla bla | 
-|www.sito2.it |bla bla bla  | 
-|www.sito3.com |bla bla bla  | 
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fisica/strumenti/generatore_di_energia_elettrostatica_con_scarico_dell_energia_accumulata_nelle_bottiglie_di_leida_tramite_due_elettrodi.txt · Ultima modifica: 2019/09/23 14:30 (modifica esterna)