Открыть главное меню

Капельница Кельвина

Схема Капельницы Кельвина

Ка́пельница Ке́львина является генератором электростатического напряжения. Она названа в честь лорда Кельвина, который изобрел её в 1867 году. Это предельно простое устройство обеспечивает получение электрического напряжения порядка 10 кВ. Устройство представляет собой пару металлических банок, каждая из которых связана с металлической трубкой-индуктором, подвешенной над другой банкой. Через индукторы из верхнего сосуда в банки льются струйки воды, которые разделяются на капли рядом с индукторами.

Принцип действияПравить

Изначально вся установка имеет нейтральный заряд. Ввиду симметричности установки и отсутствия заряда неизвестно, на какой из банок будет накапливаться положительный или отрицательный заряд. Из-за различных внешних воздействий между левой и правой частью установки всегда присутствует небольшая разность потенциалов, благодаря этому установка не требует никакой стартовой зарядки банок для запуска системы. В силу электростатической индукции металлические кольца наводят в резервуаре с водой в том месте, под которым они расположены, противоположные заряды. В результате количество электронов на противоположных краях резервуара становится разным. Упав, капли попадают в банку, соответствующую своему заряду, тем самым увеличивая её заряд, что создаёт ещё большее электрическое поле около колец, усиливая сепарацию статического заряда; разность потенциалов растёт.

Таким образом, капельница Кельвина накапливает статическое электричество.

Для наилучшей работы устройства металлические кольца должны находиться на близком расстоянии. Тем самым они образуют конденсатор. Это позволяет сосредоточить большую часть зарядов внутри металлических колец.

Установка остаётся работоспособной, пока банки не заполнятся. Несмотря на простоту конструкции, проблема отвода воды из банок так и не была решена, чтобы установка могла работать непрерывно.

СсылкиПравить