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. 4б. 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.