Elektrofor
Elektrofor to przyrząd służący do generowania ładunku elektrycznego, oparty na zjawisku indukcji elektrostatycznej. Po raz pierwszy skonstruował go szwedzki fizyk Johan Wilcke, a następnie udoskonalił i spopularyzował włoski fizyk Alessandro Volta w 1775 roku.
Budowa
Urządzenie składa się z dwóch głównych elementów:
- Płyta dielektryczna: nieruchoma, wykonana z materiału izolującego, początkowo z wosku lub naturalnej żywicy, obecnie z tworzywa sztucznego.
- Płyta metalowa: ruchoma, wyposażona w uchwyt odizolowany od pozostałej konstrukcji.
Generowanie ładunku elektrycznego
Aby naładować metalową płytę, należy wykonać następujące kroki:
- Pocierać płytę dielektryczną, aby ją naelektryzować.
- Przybliżyć metalową płytę do naelektryzowanej płyty dielektrycznej.
- Uziemić płytę metalową (np. dotykając jej palcem).
- Odłączyć uziemienie.
- Odsunąć płytę metalową od dielektrycznej.
Zasada działania
Podczas zbliżania płyty metalowej do naelektryzowanej płyty dielektrycznej dochodzi do indukcji elektrostatycznej, co prowadzi do rozdzielenia ładunków elektrycznych. Uziemienie płyty metalowej powoduje odpływ części ładunku ujemnego, co skutkuje naładowaniem jej dodatnio. Po usunięciu uziemienia płyta metalowa pozostaje izolowana i zachowuje zgromadzony ładunek. Proces ten można powtarzać, pod warunkiem, że płyta dielektryczna nadal jest naelektryzowana.
Elektrofor można traktować jako kondensator o ruchomych płytkach, gdzie dielektryk ma stały ładunek ujemny.
