Macchina di Wimshurst

generatore elettrostatico

La macchina di Wimshurst è uno storico generatore elettrostatico per generare alti voltaggi, e fu sviluppata nel 1880 dall'inventore britannico James Wimshurst (18321903). L'aspetto è particolare ed è caratterizzato da due dischi montati in verticale che ruotano in direzione opposta e due sfere metalliche per la scarica. Produce scariche elettriche di una lunghezza variabile.

Macchina di Wimshurst con due bottiglie di Leida.

La macchina appartiene alla categoria di generatori detti a induzione. Le prime macchine di questo tipo furono inventate da Wilhelm Holtz (1865 e 1867), August Toepler (1865), e J. Robert Voss (1880). Sono più vantaggiose rispetto alle precedenti macchine a frizione; tuttavia le prime macchine esibivano la tendenza di invertire senza alcun preavviso la polarità. La macchina di Wimshurst fu invece la prima a non avere questo difetto.

Funzionamento

Si fanno ruotare due dischi di materiale isolante in senso opposto. Sulle parti esterne dei dischi sono incollati dei settori metallici che vengono strofinati da alcuni pettini e a loro volta caricano dei condensatori (bottiglia di Leida). Quando questi ultimi hanno accumulato una quantità sufficiente di carica elettrica, l'elevata differenza di potenziale tra i poli della macchina fa scoccare una scintilla. La macchina non ha bisogno di alimentatori elettrici per creare la carica iniziale. Ha invece bisogno di lavoro meccanico per far girare i dischi. Quando produce scintille di notevole lunghezza (dell'ordine dei 10-15 cm) diviene un debole emettitore di raggi X.

I materiali che la compongono

Gli elementi che costituiscono la macchina sono facilmente reperibili e non difficili da assemblare. Legno (supporto), vetro o materiale plastico isolante (dischi), lamine e barre in metallo (settori metallici, pettini e altri particolari).

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