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5/10/2018 MAQUINA_DE_WIMSHURST - slidepdf.com
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La máquina de Wimshurst casera
Bueno como es estilo, esta armada totalmente de material reciclado, el acrílico de un cartelviejo aluminio de latas de cerveza etc. Esta máquina es un generador electrostático formadopor dos platos simétricos que giran en sentido opuesto, en lo que hay adheridos sectores
metálicos (aluminio) para detalles contractivos me he basado en la propuesta en el siguientelink
http://www.telefonica.net/web2/javq/CONSTR.pdf
He hecho algunas modificaciones, para hacerla mas “potable” a los ojos del alumno, por ejemplo las garrafas de Leyen que las he construido con dos tubos de desodorante a los quese le quita la parte superior (donde esta el pulsador del aerosol) Hay un esquema al finalEl chasis esta completo armado en acrílico y pegado con “La gotita” (cianoacrilato).Los colectores están hechos con tubo de cobre.
Bueno en definitiva esta largando unas chispas entre los terminales superiores de alrededor de2 cm, hay que mejorarla todavía. Ya pondré mas detalles.Para ver algo de teoría tomo textual de www.altovoltajegalicia.com
Esta es una máquina electroestática de influencia que genera alta tensión en dosterminales esféricos (F) donde se producen las chispas. Consiste en dos discos (A-B) dematerial aislante electrizable soportados sobre un mismo eje muy próximos uno del otro,donde el sentido de giro es opuesto entre ambos, girando la manivela en un sentido. Enla parte externa de cada disco hay colocadas pequeñas láminas ó sectores (A1-B1) dealuminio con terminaciones redondeadas o de otro material conductor formando entreellas un patrón simétrico a lo lago de la circunferencia de cada disco. Estas tiras se
electrizan por inducción (influencia) y las cargas generadas serán recogidas por colectores (G-H) los cuales están conectados a los terminales de descarga (F) que a suvez estarán potenciados por garrafas de Leyden (J). A su vez el dispositivo lleva por cada disco una barra neutralizadora (C1/C2 - D1/D2) que cortocircuita mediante peinesde contacto o sistema similar dos tiras conductoras opuestas en dicho disco.
A grandes rasgos, la carga es generada cuando las láminas metálicas entran en contactocon los "peines" de la barra estabilizadora, donde una de la láminas pierde electrones yla lámina del extremo contrario los gana a través de dicha barra la cual es de materialconductor, entonces tenemos una lámina positiva y la opuesta negativa. Esto se hacecon los dos discos en rotación opuesta donde las dos láminas que tenemos cargadas sealinean con otras dos en el disco opuesto induciendo cargas opuestas. Al final lamáquina está funcionando como doble electróforo de Volta en cada disco. En loslaterales de los discos hay también dos colectores de carga en forma de "puntas" loscuales no están en contacto físico con los discos, los cuales se encargan de recoger unocargas positivas y el otro colector cargas negativas, a su vez estos colectores seconectan a las barras de descarga potenciadas por garrafas de Leyden. La máquinanormalmente arranca sola al girar la manivela porque siempre existe un desequilibrionatural en las cargas existentes en los discos sobre todo si se utilizan diferentes metalesen las láminas ó sectores y en las barras neutralizadoras.
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La máquina de Wimshurst, fue inventada por James Wimshurst en Inglaterra, y fue descrita por primera vez en 1883. Estructuras similares, no sectoriales,(sin láminas metálicas adheridas)fueron descritas previamente por Holtz y Poggendorff en Alemania, alrededor de 1869 y por Musaeus en 1872.
Una máquina sectorizada descrita por Holtz en 1876, se hizo muy popular por sufuncionamiento fiable y su construcción simple, aunque su eficacia era relativamente pobre.
En la máquina de Wimshurst, las hojas metálicas actúan como objeto cargado en parte del cicloy como objetos de carga inducida en otra parte del ciclo.
Se observará, sin embargo, que el proceso de carga inductiva, requiere que exista conanterioridad un objeto cargado. Si admitimos que la máquina arranca en su movimiento, conausencia total de carga, ¿cómo se produce el fenómeno?.
El problema es similar al de la cuchilla de afeitar apoyada en equilibrio sobre su filo; en teoría,la cuchilla no debería caer al estar perfectamente equilibrada y no existir una dirección
privilegiada de caída en el espacio. Sin embargo cae, debido simplemente a que es imposibleequilibrar la cuchilla de forma perfecta. En el caso de la máquina de Wimshurst, el arranque y la
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construcción de carga, se producen simplemente porque en principio, la máquina no esperfectamente neutra.
Por supuesto, no es posible saber la polaridad que la máquina tomará una vez la arranquemos(la hoja de afeitar puede caer en cualquier dirección).Por esa razón, algunas máquinas de Wimshurst incorporan un trocito de piel, que ofrece un
mínimo de carga en algún punto, de forma que la máquina arrancará con la misma polaridadcada vez.
Una vez la máquina arranca, hay cuatro funciones idénticas realizándose, dos en cada disco.En realidad, se trata de cuatro electrophori, dos positivos y dos negativos.
El efecto de aproximación entre las secciones positivas y neutras de los discos en rotación,realiza el efecto de inducción del electrophorus, y los cepillos de carga de los brazos aislados,recogen la carga positiva para llevarla al terminal.
Las chispas brillantes requieren unacorriente de gran intensidad. Lacorriente puede ser obtenidaalmacenando la carga extraída de losdiscos rotantes en botellas de Leyden.
El diseño clásico incluye dos botellasde Leyden con los terminales aisladosde la máquina conectados a los
terminales de entrada de carga de lasbotellas, existiendo interconexión entrelos terminales exteriores de lasmismas.
Arcos significantemente mayores,pueden obtenerse añadiendo unaspequeñas esferas a los terminales dela máquina, concretamente al terminalpositivo. El efecto conseguido,consiste en la ampliación de la zonade ionización, lo que equivale a una
ampliación de la zona de influencia del campo eléctrico.
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En arcos cortos, el extremo positivo se presenta más brillante. En arcos largos, el extremopositivo, presenta un pequeño tramo recto, mientras que el negativo se presenta habitualmentefibrilado y de mayor brillo.El porqué de esta inversión del brillo, es algo que aún hoy en día representa un misterio
