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 su funcionamiento fiable y su construcción simple, aunque su
eficacia era relativamente pobre. Se observará, sin embargo, que el proceso de carga inductiva, requiere que exista con anterioridad un objeto cargado. Si admitimos que la máquina arranca en su movimiento, con ausencia 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 imposible equilibrar la cuchilla de forma perfecta. En el caso de la máquina de Wimshurst, el arranque y la construcción de carga, se producen simplemente porque en principio, la máquina no es perfectamente 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). 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.
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Las chispas brillantes requieren una corriente de gran
intensidad. La corriente puede ser obtenida almacenando la carga extraída
de los discos rotantes en botellas
de Leyden.
El diseño clásico incluye dos botellas de Leyden con los terminales aislados de la máquina conectados a los terminales de entrada de carga de las botellas, existiendo interconexión entre los terminales exteriores de las mismas. Arcos significantemente mayores, pueden obtenerse añadiendo unas pequeñas esferas a los terminales de la máquina, concretamente al terminal positivo. El efecto conseguido, consiste en la ampliación de la zona de ionización, lo que equivale a una ampliación de la zona de influencia del campo eléctrico. En arcos cortos, el extremo positivo se presenta más brillante. En
arcos largos, el extremo positivo, presenta un pequeño tramo recto,
mientras que el negativo se presenta habitualmente fibrilado y de mayor
brillo. |