Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №2

Индукционные машины, предназначенные для практического применения, имеют еще одно добавочное устройство, которое доводит заряд на пластинах ? и ? до очень высокого значения и обеспечивает его сохранение, несмотря на неизбежные потери вследствие плохой изоляции. Для осуществления такого добавочного устройства были предложены два процесса.

В первом, так называемом, мультипликаторном процессе заряды, полученные путем индукции, не полностью отводят к месту потребления, а сохраняют часть их на носителях ? и ? и этот остаток переносят при помощи ящиков Фарадея F₁ и F₂ на пластины поля ? и ? (на рис. 2 обратите внимание на знаки!). Этим усиливается поле, которое участвует в следующем процессе индукции.

При переходе к вращающимся машинам уменьшают ящики Фарадея до размеров двух кусков жести, которые охватывают носители только снаружи. Кроме того, при этом соединяют скользящие контакты или электроды не с гальванометром, а со статическим вольтметром, т. е. с конденсатором.

Вследствие этого носители ? и ?, проходя у электродов К и А, не отдают им весь свой заряд, а сохраняют часть его для передачи в ящики Фарадея F₁ и F₂. На рис. 3 изображена модель, работающая точно по этой схеме.

После нескольких оборотов она дает напряжение в несколько тысяч вольт. При этом практически нет необходимости в том, чтобы искусственно создавать исходное напряжение между ? и ?. Почти всегда между этими пластинами существует небольшое случайное напряжение, которое быстро повышается в результате мультипликаторного процесса.

Во втором процессе индуцирующие заряды сами усиливаются тем же процессом индукции: пластинки ?, ? и ?, ? имеются в большом количестве и все время меняются ролями. На рис. 4 изображены два кольца конденсаторов, вращающихся в противоположные стороны.

Цифрами 1–4 отмечены скользящие контакты, попарно соединенные металлическими стержнями. Положим, что на пластинке, отмеченной жирным знаком +, случайно имеется положительный заряд. Между пластинкой + и контактом 1, так же как между пластинкой — и контактом 2 имеется слабое электрическое поле, схематически отмеченное двумя силовыми линиями. Пусть внешнее кольцо будет неподвижно, а внутреннее мы повернем против часовой стрелки на три сегмента. После этого поворота мы получаем картину, изображенную на рис. 4

б. Вследствие индукции на каждых трех соответственных пластинках внутреннего кольца возник электрический заряд. Самым существенным здесь является то обстоятельство, что все исходящие из этих зарядов линии поля сходятся в контактах 3 и 4, соединенных между собой металлом.

Теперь повернем по часовой стрелке внешнее кольцо на три сегмента, удерживая внутреннее кольцо неподвижным. Процесс индукции будет происходить у контактов 3 и 4, но при этом каждый раз действуют шесть линий поля, т. е. индуцированные заряды будут в три раза больше, чем исходные заряды на рис. 4а.

После этого поворота мы получим картину, изображенную на рис. 4б. Все 3х6 = 18 линий поля заканчиваются соответственно у контактов 1 и 2. За этим следует снова вращение внутреннего кольца, но в точках 1 и 2 индуцируют уже 18 линий поля и т. д.

Само собой разумеется, что практически вместо поочередных поворотов то одного, то другого кольца используют непрерывное вращение обоих дисков в противоположные стороны (рис. 4 г

). В области тупого угла 104 обе пластины заряжены положительно, а в области 302 обе они заряжены отрицательно. В этих областях и помещают скользящие щетки 5 и 6, служащие клеммами для съема тока.

Очень поучительно наблюдать работающую машину в темноте, сняв предварительно щетки 5 и 6.

Противоположные Заряды в областях 104 и 302 отмечаются интенсивным свечением. В положительной области наблюдаются длинные красноватые пучки света, а в отрицательной — фиолетовое сияние.

_{Источники:}

_{Р.В.Поль «Учение об электричестве», М., 1962, параграф 39,}

_{Ф.Тэнэсеску, Р.Крамарюк «Электростатика в технике», М., Энергия, 1980, глава 4.}

• ВОПРОС № 90:Какое максимальное количество информации возможно записать на магнито-оптический носитель в настоящее время?

ОТВЕТ: Технология, которая используется при создании обычных лазерных дисков (CD-от) позволяет записать на один диск около 650 Мбайт информации. Ограничения чисто физические (нельзя создать бесконечно тонкий пучек света из-за дифракции). Если размер физический магнито-оптического диска сравним с размером CD, то ограничение на объем записи примерно такое же.

Сейчас идет становление нового формата для записи компакт дисков DVD-rom — объем хранимой информации в несколько раз (от 4-х до 8) превышает объем CD дисков. DVD технология использует для записи сразу несколько слоев в одном диске (вместо 1-го в CD). Может быть скоро появится подобная технология и для магнитооптики.