ಗೋಲ್ಟ್ಜ್ನ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಫೋರೆಟಿಕ್ ಯಂತ್ರ

ವಿದ್ಯುತ್ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅತ್ಯಂತ ಸಕ್ರಿಯವಾದ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಐತಿಹಾಸಿಕ ಅವಧಿಯು ಮೊದಲನೆಯ ನೋಟಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಯಂತ್ರಗಳು, ಅವರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕೆಲಸದ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯಿಂದಾಗಿ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿತು.

ಯಂತ್ರದ ಕೆಲವು ಭಾಗಗಳ ತಿರುಗುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕೆಲಸವು ಒಳಗೊಂಡಿತ್ತು, ಇದರಲ್ಲಿ ಯಂತ್ರದ ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕರಿಸಿದ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಇರುವ ಆಕರ್ಷಣೆ (ವಿರುದ್ಧ) ಮತ್ತು ವಿಕರ್ಷಣೆಯ (ಅದೇ ಹೆಸರಿನ) ವಿದ್ಯುತ್ ಶುಲ್ಕಗಳು ಹೊರಬರುತ್ತವೆ.

ಅಂತಹ ಯಂತ್ರಗಳೊಂದಿಗಿನ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಆ ಕಾಲದ ಸಂಶೋಧಕರು ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯ ಸ್ವರೂಪ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳ ತತ್ವಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಉತ್ತಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು.

ಮೊದಲ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಘರ್ಷಣೆ ಯಂತ್ರದ ರಚನೆ ಇತಿಹಾಸಕಾರರು ಜರ್ಮನ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗೆ ಕಾರಣವೆಂದು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ ಒಟ್ಟೊ ವಾನ್ ಗೆರಿಕ್1650 ರಲ್ಲಿ ಅವರು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಅಂತಹ ಸಾಧನವನ್ನು ರಚಿಸಿದರು. ಇದು ಘರ್ಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ದೇಹಗಳ ವಿದ್ಯುದೀಕರಣದ ಆಗಲೇ ತಿಳಿದಿರುವ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ಯಂತ್ರವಾಗಿತ್ತು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಘರ್ಷಣೆ ಯಂತ್ರಗಳು ಗಮನಾರ್ಹ ನ್ಯೂನತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ - ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗೆ ದೊಡ್ಡ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಗಳ ಅನ್ವಯದ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ನಂತರ ರಚಿಸಲಾದ ಘರ್ಷಣೆ ಯಂತ್ರಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಫೋರಿಕ್ (ಇಂಡಕ್ಷನ್) ಯಂತ್ರಗಳು ಈ ಅನನುಕೂಲತೆಯಿಂದ ವಂಚಿತರಾದರು, ಏಕೆಂದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅವರಿಗೆ ಇಂಡಕ್ಟರ್‌ನೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕರಿಸಿದ ಭಾಗಗಳ ನೇರ ಸಂಪರ್ಕದ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ (ವಿದ್ಯುತ್ೀಕರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾದ ಭಾಗದೊಂದಿಗೆ).

ಆದ್ದರಿಂದ, ಮೊದಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಫೋರಿಕ್ ಯಂತ್ರ, ಅಂದರೆ, ವಿದ್ಯುದೀಕರಣವನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಅದರ ಭಾಗಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಘರ್ಷಣೆಯ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲದ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಯಂತ್ರವನ್ನು 1865 ರಲ್ಲಿ ಜರ್ಮನ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ನಿರ್ಮಿಸಿದರು. ಆಗಸ್ಟ್ ಟೆಪ್ಲರ್… ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುಚ್ಛಕ್ತಿಯ ಸಮರ್ಥ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಫೋರೆಟಿಕ್ ಯಂತ್ರಗಳು ಎಂದು ಸಂಶೋಧಕರು ಅಭಿಪ್ರಾಯಪಟ್ಟರು.

ಆ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಜರ್ಮನ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ವಿಲ್ಹೆಲ್ಮ್ ಗೋಲ್ಟ್ಜ್ (ಜರ್ಮನ್ ಹೋಲ್ಟ್ಜ್), ಟೋಪ್ಲರ್‌ನಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ, ಸರಳವಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಫೋರೆಟಿಕ್ ಯಂತ್ರವನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ ಅದು ದೊಡ್ಡ ಸಂಭಾವ್ಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ನೇರ ಪ್ರವಾಹದ ಮೂಲವಾಗಿಯೂ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಗೋಲ್ಟ್ಜ್‌ನ ಯಂತ್ರಗಳು ಶಿಕ್ಷಣ ಸಂಸ್ಥೆಗಳ ತರಗತಿ ಕೊಠಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡ ಮೊದಲ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಫೋರೆಟಿಕ್ ಯಂತ್ರಗಳಾಗಿವೆ.

ಗೋಲ್ಟ್ಜ್ ಯಂತ್ರದ ಮುಖ್ಯ ಭಾಗಗಳು - ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾದ ಎರಡು ಗಾಜಿನ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳು ​​ಮತ್ತು ಲೋಹದ ಬಾಚಣಿಗೆಗಳು. ಡಿಸ್ಕ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ತಿರುಗಬಹುದು. ಡಿಸ್ಕ್ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯ ಅಕ್ಷದ ಮೇಲೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ವಸ್ತುಸಂಗ್ರಹಾಲಯದ ಪ್ರದರ್ಶನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರಲ್ಲಿ, ಸ್ಥಾಯಿ ಡಿಸ್ಕ್ 100 ಸೆಂ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ತಿರುಗುವ ಡಿಸ್ಕ್ 94 ಸೆಂ.ಮೀ.

ಸ್ಥಾಯಿ ಡಿಸ್ಕ್ ಎಬೊನೈಟ್ ಪ್ಲೇಟ್ ಮೇಲೆ ನಿಂತಿದೆ ಮತ್ತು ಇನ್ಸುಲೇಟಿಂಗ್ ಸ್ಟ್ಯಾಂಡ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಎಬೊನೈಟ್ ವಲಯಗಳಿಂದ ಲಂಬವಾದ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿ ಬೆಂಬಲಿತವಾಗಿದೆ. ಸ್ಥಾಯಿ ಡಿಸ್ಕ್ನಲ್ಲಿ ವಿಂಡೋಸ್ ಅನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅದರ ಹಿಂಭಾಗದಲ್ಲಿ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಅಪೂರ್ಣ ಕಾಗದದ ವಲಯಗಳನ್ನು ಅಂಟಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ರತ್ನದ ಉಳಿಯ ಮುಖಗಳು ಕಾಗದದ ನಾಲಿಗೆಯಲ್ಲಿ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ, ಅದರ ಪ್ರಮುಖ ಮೊನಚಾದ ಅಂಚುಗಳು ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ಡಿಸ್ಕ್ ಕಡೆಗೆ ತೋರಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸ್ವಲ್ಪ ವಕ್ರವಾಗಿರುತ್ತವೆ.ಡಿಸ್ಕ್ಗಳು, ಚೌಕಟ್ಟುಗಳು ಮತ್ತು ನಾಲಿಗೆಗಳು ಗುಮಿಲಾಕ್ (ರಾಳದ ವಸ್ತು) ದಿಂದ ಲೇಪಿತವಾಗಿವೆ.

ಹಿತ್ತಾಳೆ ಬಾಚಣಿಗೆಗಳನ್ನು ಚಲಿಸಬಲ್ಲ ಡಿಸ್ಕ್ನ ಸಮತಲ ವ್ಯಾಸದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ, ಮುಂಭಾಗದಲ್ಲಿ, ಅದರ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಬಾಚಣಿಗೆಗಳು ಅನುಗುಣವಾದ ಹಿತ್ತಾಳೆಯ ತಂತಿಗಳಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ, ಅದರ ತುದಿಗಳಲ್ಲಿ ವಾಹಕ ಚೆಂಡುಗಳು, ಅದರ ಮೂಲಕ ಹಿತ್ತಾಳೆಯ ರಾಡ್ಗಳನ್ನು ಹಾದುಹೋಗುತ್ತವೆ, ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಚೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ ಕೊನೆಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಹೊರಗೆ ಮರದ (ನಿರೋಧಕ) ಹಿಡಿಕೆಗಳು. ಚೆಂಡುಗಳನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಅಥವಾ ಹತ್ತಿರಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುವ ಮೂಲಕ ಕೋಲುಗಳನ್ನು ಚಲಿಸಬಹುದು.

ಲೇಡೆನ್ ಜಾಡಿಗಳನ್ನು (ಒಳಗಿನ ಫಲಕಗಳೊಂದಿಗೆ) ವಾಹಕಗಳಿಗೆ ಸಂಪರ್ಕಿಸಬಹುದು, ಅದರ ಹೊರಗಿನ ಫಲಕಗಳು ತಂತಿಯಿಂದ ಪರಸ್ಪರ ಸಂಪರ್ಕ ಹೊಂದಿವೆ. ಯಂತ್ರದ ಮುಂಭಾಗದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಹಿತ್ತಾಳೆಯ ಪೋಸ್ಟ್ಗಳನ್ನು ತಂತಿಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ತಂತಿಗಳನ್ನು ಓರೆಯಾಗಿಸುವುದರ ಮೂಲಕ ಚೆಂಡುಗಳನ್ನು ಈ ಪೋಸ್ಟ್‌ಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಒಲವು ಮಾಡಬಹುದು.

ಮುಂಭಾಗದ ಡಿಸ್ಕ್ ಅನ್ನು ಬೆಲ್ಟ್ ಡ್ರೈವ್ ಮತ್ತು ಹ್ಯಾಂಡಲ್‌ಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ರೋಲರ್‌ಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೂಲಕ ತಿರುಗಿಸಲು ಹೊಂದಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅದರೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಯೋಗಕಾರರು ಈ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತಾರೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಯಂತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುವ ಮೊದಲು, ಕಾಗದದ ವಲಯಗಳನ್ನು (ಫ್ರೇಮ್ಗಳು) ವಿರುದ್ಧ ಶುಲ್ಕಗಳೊಂದಿಗೆ ವಿದ್ಯುನ್ಮಾನಗೊಳಿಸುವುದು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ (ನಾವು ಅವುಗಳನ್ನು p + ಮತ್ತು p- ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತೇವೆ).

ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಪ್ರಚೋದನೆಯ ವಿದ್ಯಮಾನದಿಂದಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುವ ಈ ಚೌಕಟ್ಟುಗಳು ತಿರುಗುವ ಡಿಸ್ಕ್ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಡಿಸ್ಕ್ ಪ್ರತಿಯಾಗಿ ಬಾಚಣಿಗೆ O ಮತ್ತು O' ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ.

ಡಿಸ್ಕ್ ತಿರುಗುತ್ತಿದ್ದಂತೆ, p + ಚಾರ್ಜ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಫ್ರೇಮ್ (ವಿಂಡೋ ಎಫ್‌ನಲ್ಲಿ) ತಿರುಗುವ ಡಿಸ್ಕ್ m ನ ಹಿಂಭಾಗದಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್‌ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ (ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ) ಮತ್ತು ಅದೇ ಚಿಹ್ನೆಯ ಚಾರ್ಜ್ ರಿಡ್ಜ್ O ಗೆ ಆಕರ್ಷಿತವಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತೆ ಕಾರಣ ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಇಂಡಕ್ಷನ್ ವಿದ್ಯಮಾನಕ್ಕೆ. ಡಿಸ್ಕ್ m'ನ ಭಾಗವು ಬಾಚಣಿಗೆ O ನಿಂದ ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಾಚಣಿಗೆ O ಸ್ವತಃ ಅದರ ಕಂಡಕ್ಟರ್ C ಮತ್ತು ಬಾಲ್ r ಜೊತೆಗೆ ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಡಿಸ್ಕ್ ಅದರ ಎರಡೂ ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಿದ್ಯುದ್ದೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ (ಸ್ಥಳಗಳು m ಮತ್ತು m'), ಮತ್ತು ಕಾರಿನ ಎಡಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ತಂತಿಯು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಡಿಸ್ಕ್ ತಿರುಗುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸಿದೆ ಮತ್ತು ಈಗ ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈ m ಮತ್ತು m ನ ಭಾಗಗಳು ಬಲಕ್ಕೆ ಸ್ಥಾಯಿ ಡಿಸ್ಕ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ವಿಂಡೋ F ಅನ್ನು ತಲುಪುತ್ತವೆ.

ಇಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾದ ಋಣಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ p ಹೊಂದಿರುವ ರ್ಯಾಕ್‌ನ ಪ್ರಭಾವವು ಮೇಲ್ಮೈ m 'ನಿಂದ ವರ್ಧಿಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ರಿಡ್ಜ್ O' ನಿಂದ ಡಿಸ್ಕ್‌ಗೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಚಾರ್ಜ್ ಅನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅದರಂತೆ, ವೈರ್ C' ಮತ್ತು ಬಾಲ್ r' ಎರಡೂ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಾರ್ಜ್ ಆಗುತ್ತವೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಮೀ ಪರ್ವತದಿಂದ ಆಕರ್ಷಿತವಾದ ಧನಾತ್ಮಕ ಆವೇಶವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಡಿಸ್ಕ್ ತಿರುಗುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರೆಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಚಕ್ರವು ಪುನರಾವರ್ತನೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಜನರೇಟರ್ಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುತ್ ವೋಲ್ಟೇಜ್ನ ಅತ್ಯಂತ ಪ್ರಾಚೀನ ಮೂಲಗಳೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ: ಸ್ಥಾಯೀವಿದ್ಯುತ್ತಿನ ಜನರೇಟರ್ಗಳು ಹೇಗೆ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತವೆ