Kelvin's Thunderstorm - Kelvinův vodní kapkový elektrostatický generátor

by Fill Beaty

Princip pro představu je následující:

Kladně nabitý objekt přitahuje nadbytek záporných iontů na špičku kapače, kde se pak odkápnutím oddělí. Kapka nese záporný náboj ( vůči zemi ). Významné je, že kladně nabitý objekt nestrácí svůj náboj. Síla zemské přitažlivosti se využívá na oddělení záporně nabitých kapek od uzemněného kapače. Jestli byl "objekt" záporný, kapky jsou pak kladné. Nemusí to být vždy kapkovač, může to být i rychlý proud vody, pokud je ovšem voda rozprášena na kapky a ne spojitý proud. Také může být použit mnohonásobný proud kapek, něco jako sprcha.

Kelvinův kompletní aparát vypadá asi takhle:

Dále jsou použity vodiče, které do kříže propojují nádoby a drátěné kroužky:

Takhle provedený kapkový systém je elektricky nestabilní, a jestli bude jedna strana, byť jen nepatrně, kladnější a druhá zápornější, budou se tyto nábojové rozdíly kapáním vody více zvyšovat. Případně nabité kapky dopadají do stejně nabitých nádob, které je pak odpuzují, jejich dráha se pak ohýbá a občas se vznesou.

obr. znázorňuje cestu vodních kapek.

Jak vyprazňovat nádoby bez toho, aby se jejich náboj stratil? Využívá se toho, že vodivý dutý předmět nikdy uvnitř nemá žádný náboj ( jakýsi Faradayův zákon ledového džbánu - podle původního významu ). Připojení výstupních trubek z nižších nádob musí být takový, aby voda opouštěla nádoby v oddělených kapkách, neboť spojitý proud vody by nádoby vybil.

A "Van de Graff Generator" verze Kelvinova aparátu

Bylo zapotřebí vyrobit  zařízení, které by pracovalo s dutým kovovým toroidem, polovinou VDG a polovinou s dírama.

Čtyř toroidní průřez. Kuželová síta v uložení se dotýkají kapek a dovolují tak jejich vybíjení. Celá zadní strana mřížky musí být hluboko v "díře koblihu" aby vniřek stínilo od vnějšího pole. Vysokorychlostní proud vody a sběrač s dutých trubek doplňuje tento obrázek.

Poslal: Vladan Kunka