Wat is een elektroforus?

Een elektroforus is een vorm van primitieve statische elektrische ladingsbatterij of generator die aanvankelijk in 1762 werd uitgevonden door een Zweedse fysicus, Johan Wilcke, maar de functie van het apparaat is eenvoudig genoeg dat deze kan worden gemaakt van een verscheidenheid aan gemeenschappelijke materialen.De bekende politieke figuur en uitvinder in het koloniale Amerika, Benjamin Franklin, populair door het idee door er een te maken van hout, zwavel, was en tin metaal.Een conventionele elektroforus bestaat uit een isolerende plaat, meestal gemaakt van hars of plastic van een bepaald type, waarop een metaalgeleidingplaat wordt geplaatst.In het midden van de metalen plaat wordt een ander isolerend medium aangebracht, zoals een plastic beker die wordt gebruikt als een handvat om voortijdige afvoer van de elektrofor te voorkomen.De statische elektrische ladingen kunnen van het apparaat worden getrokken door fysieke aanraking aan de metalen plaat, ofwel tijdelijk gloeilampen opladen of om andere experimenten uit te voeren.

Het basisprincipe achter de werking van een elektroforus is dat van het tribo -elektrische effect, anders bekendzoals opgeslagen statische elektriciteit.De isolerende plaat wordt eerst opgeladen met een statische elektrische lading voordat een elektroforus wordt geassembleerd door deze tegen andere materialen zoals wol te wrijven die een elektrische lading in de isolerende plaat veroorzaken door het proces van elektrostatische inductie.Zodra de isolerende plaat en de geleidende plaat zijn geplaatst, scheidt de statische lading in de isolator positieve en negatieve ladingen in de metaalgeleider.Positieve ladingen in het metaal worden naar beneden getrokken naar de isolerende plaat en negatieve ladingen worden afgestoten.

De geïnduceerde negatieve lading in het bovenoppervlak van de metalen plaat kan vervolgens worden ontladen door fysiek contact met het metaal te maken, waardoor een circuit door wordt voltooid,het menselijk lichaam in de grond.De lading is vaak sterk genoeg dat een onschadelijke vonk van het metaal naar de vinger springt vóór contact, of de kabels van een kleine gloeilamp kunnen tussen de twee oppervlakken worden geplaatst om het tijdelijk te verlichten terwijl de lading verdwijnt.Grote versies van elektroforus zullen ook een buisvormige fluorescerende gloeilamp even oplichten als het ene uiteinde in een hand wordt gehouden en het andere dicht bij de geladen metalen plaat wordt gehouden.

Een van de unieke aspecten van een elektroforus die het een populaire demonstratie van elektrische principes maakt, is dat de isolerende plaat op dezelfde manier werkt als meer geavanceerde condensatoren of elektrische opslageenheden in gemeenschappelijke elektronische circuits.In tegenstelling tot typische condensatoren, bevat de isolerende plaat echter een lading die niet wordt uitgeput door het proces van statische ontlading in de metalen plaat.Nadat de metalen platen is gepolariseerde energieafvoer is opgetreden, als de metalen plaat uit de buurt van de isolerende plaat wordt verwijderd en vervolgens weer bovenop wordt geplaatst, herhaalt de ladingscheiding in het metaal zich omdat de isolator nog steeds zijn lading vasthoudt.

Dit proces lijkt het idee van vrije energie uit nergens te demonstreren, omdat de statische lading voortdurend wordt verlengd en ontladen, ongeacht hoe vaak de metalen plaat wordt verwijderd en vervolgens bovenop de isolerende plaat wordt geplaatst.In werkelijkheid wordt energie geconserveerd omdat het werk van het fysiek verplaatsen van de metalen plaat en vervolgens het vervangen van deze potentiële energie in het elektroforussysteem introduceert, dat vervolgens wordt omgezet in kinetische energie wanneer een afvoer of vonk plaatsvindt.Grote versies van elektroforus staan bekend als van de GRAAF -generatoren, die in staat zijn elektrostatische spanningen te produceren in het bereik van maximaal 2.000.000 volt, zoals die gecreëerd door de Amerikaanse fysicus Dr. Robert van de Graaf zelf in de vroege jaren 1930.