Máquina de Wimshurst

 

MÁQUINA DE WIMSHURST Funcionamiento Se trata de una máquina electrostática, constituida por dos discos de ebonita, paralelos, muy próximos entre si y dispuestos sobre el mismo eje, de tal t al modo que pueden girar con rapidez en sentido inverso. Su rotación se efectúa con auxilio auxili o de un manubrio que actúa a ctúa sobre dos pares de poleas unidas por una cuerda sin fin, una de ellas cruzada. cr uzada. La cara exterior de cada disco lleva pegados cerca de sus bordes varios sectores de papel de estaño, que durante d urante la rotación frotan con dos pinceles flexibles de hilo metálico, sostenidos en los extremos de un arco metálico. Este arco y su igual de la cara opuesta son movibles y pueden formar un ángulo de 90º, 9 0º, comunican con el suelo y entre si por el eje y realizan r ealizan el mismo papel que las almohadillas en la máquina de Ramsden. En los extremos del diámetro horizontal, rodean a los platillos dos peines metálicos curvos, unidos a conductores independientes, aislados por columnas aislantes. Con los conductores se articulan arti culan dos excitadores provistos de mangos de ebonita, para poder variar sin riesgo la distancia entre las esferas terminales, que son los polos de la máquina. En comunicación con los dos conductores hay dos condensadores de forma de probetas, sirven para aumentar la intensidad y el tamaño de la chispa. No es posible saber la polaridad que la máquina tomará una vez la arranquemos. Por eso algunas máquinas incorporan un trocito de piel que tiene un mínimo de carga de manera que la máquina arrancará siempre con la misma polaridad. Hay cuatro funciones iguales que se realizan, dos en cada disco. Se puede decir que tenemos cuatro electróforos, dos positivos y dos negativos. Al aproximarse la partes positivas y neutras de los discos produce el efecto de electróforo. La corriente estática se almacena en botellas de Leyden.

Experimentos  

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Si ponemos algo de esencia de trementina en un vaso y acercamos su superficie a la bola positiva del excitador de la máquina de W. veremos que la trementina es atraída por la bola y forma como una pequeña tromba al unirse a ella. Si en vez de poner la bola positiva, ponemos la negativa, no sólo no habría atracción sino que en la trementina no se hubiese producido un pequeño hueco que es debido a la repulsión eléctrica.  

 

Si colocamos una cartulina entre las dos bolas condensadoras de la máquina de W. aquella se agujereará debido a las chispas eléctricas  

 

Como los dos colectores generadores de electricidad son las botellas de Leyden, si colocamos próximas las dos bolitas terminales de los excitadores, se produce una chispa continuada entre

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dos esferillas metálicas 

 

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Si colocamos velas encendidas muy cerca de cada una de las dos bolitas en que termina ter mina el excitador de una máquina eléctrica, veremos que la parte brillante de la llama de la bujía es atraída por el polo negativo y repelida por el polo positivo. Se ve perfectamente el resultado de la atracción, porque sobre la bolita metálica queda en el primer caso un depósito de negro de humo y sobre la bolita cargada positivamente, no queda tal depósito.  

 

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Experimento para la obtención de grandes chispas aisladas. Para ello separamos bastante las dos esferillas terminales de los excitadores, estando en comunicación los dos condensadores de la máquina. Al funcionar la máquina, en las botellas de Leyden, se irá acumulando acumulando una gran potencial de electricidad. Si aproximamos las dos esferillas excitadoras, al hallarse a conveniente distancia saltará una chispa muy intensa y de relativa longitud.  

 

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Moviendo con una mano la manecilla de una máquina de Wimshurst, manteniendo las esferillas excitadoras separadas para que no salte la chispa entre ellas, si acercamos los dedos de la otra mano a una de estas esferillas escitadoras, podremos hacer saltar chispas entre la esferilla y nuestros dedos, chispas de más o menos longitud, según la carga de la máquina de Wimshurst 

 

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Con tiritas de papel de estaño, pegadas en zig-zag sobre una placa de vidrio, ebonita o cartón, podemos obtener, al conexionar sus dos extremos (cada uno a cada lado del vidrio) con los dos excitadores de una máquina de W., chispas que irán recorriendo las sinuosidades de las tiras de papel de estaño  

 

MÁQUINA DE WIMSHURST Durante el desarrollo del generador eléctrico las primeras máquinas que se crearon fueron generadores electroestáticos, electroestáticos, de entre ellos el más famoso es el generador de Van der Graaf, el cual solemos ver en demostraciones sobre la electricidad en la que le erizan los pelos a los espectadores; pero existieron existieron muchos otros dispositivos los cuales fueron creados con el propósito de aprovechar la energía eléctrica, o por lo menos comprenderla mejor. Uno de estos dispositivos es la máquina de Wimshurst, un tipo de generador electroestático electroestátic o el cual fue desarrollado hacia finales del siglo XIX por el inventor británico James Wimshurst (de allí sale el nombre de este generador). El aspecto de esta maquinaria es similar al siguiente prototipo fabricado en nuestros tiempos:

características del generador de Wimshurst El generador de Wimhurst consta de de un par de discos montados de forma vertical y paralelos entre sí los cuales contienen puntos metálicos; en cada disco existe una par de “cepillos” metálicos. Alrededor de los discos existe un par de esferas metálicas (donderotar se producen las descargas), y en medio existe un pequeño mecanismo para hacer a los discos. La máquina funciona con un pequeño impulso mecánico el cual pondrá a girar los discos en posición contraria. Cada vez que los cepillos frotan los puntos metálicos de los discos, estos se cargan (generación de cargaspor frotamiento), estas cargas comienzan a acumularse hasta que su energía acumulada es tal que se genera una descarga. El generador de Wimhurst describe una carga exponencial por lo que se acelera rápidamente, el límite de este sistema físico es cuando las cargas entre los cepillos comienzan a generar arcos eléctricos (que regresa el voltaje acumulado a cero).

Funcionalidad del generador El funcionamiento de este generador se ve optimizado en ambientes secos, en donde los arcos eléctricos suelen ser menos frecuentes; además, un elemento aislante en los discos puede mantener potenciales en los cepillos por lo que la maquina funciona incluso mejor. La corriente generada se puede considerar directa (como una señal cuadrada). Las corrientes generadas en la práctica alcanzan los órdenes de microamperes.