Máquina de Wimshurst

 

 

Contexto Histórico

Esta máquina fue desarrollada por el ingeniero inglés James Wimshurst en Inglaterra, en el año 1883, y fue considerada como el punto culminante del desarrollo de máquinas de influencia fue usada,entre otras aplicaciones, como fuente de alto para los primeros tubos de rayos X pero esto fue sino hasta el año 1905 del largo desarrollo de esta máquina.

En la actualidad como demostraciones de electricidad, realizaron estructuras similares a esta máquina alrededor de 1869 descrita por Holtz y Poggendorff, en 1871 por Musaeus 

James Whimshurst declaró que el objetivo de la construcción de su invento fue para facilitar la comprensión y el entendimiento de las teorias de las enseñanzas de la electrostática.

El uso que se le dio al prototipo de la máquina fue la enseñanza de la electrostática en cursos de laboratorio de electricidad y magnetismo. El prototipo se utilizó con dos intenciones, el primero fue que los alumnos realizarán prácticas demostrativas con cargas eléctricas verdaderas controladas y el segundo enfoque fue que los estudiantes obtengan resultados cuantitativos en un laboratorio.

Descripción de la máquina del laboratorio

Se trata de una máquina electrostática, constituida por dos discos paralelos, muy próximos entre si y dispuestos sobre el mismo eje, de tal modo que pueden girar con rapidez en dirección opuesta. Su giro se realiza con ayuda  de un manubrio que actúa sobre dos pares de poleas unidas por una cuerda sin fin, una de ellas cruzada.

La cara exterior de cada disco lleva pegados cerca de sus bordes varios sectores de papel de estaño, que durante la rotación frotan con dos pinceles flexibles de hilo metálico, sostenidos en los extremos de un arco metálico. Este arco y su igual de la cara opuesta son movibles y pueden formar un ángulo de 90º, comunican con el suelo y entre si por el eje y realizan el mismo papel que las almohadillas en la máquina de Ramsden.

En los extremos del diámetro horizontal, rodean a los platillos dos peines metálicos curvos, unidos a conductores independientes, aislados por columnas aislantes. Con los conductores se articulan dos excitadores provistos de mangos de ebonita, para poder variar sin riesgo la distancia entre las esferas terminales, que son los polos de la máquina.

Hay dos tubos que sirven para aumentar la intensidad de chispa.

Funcionamiento

La máquina funciona por la energía cinética producida por el rozamiento de los cepillos contra los discos lo que hace que la energía se almacena en las botellas de Leyden de forma que, aunque la máquina se detenga, la energía se sigue liberando por medio de pequeños rayos generados entre las bolas metálicas.
Al girar la manivela cargará rápidamente los discos a un voltaje muy alto, lo que se puede reconocer fácilmente por el ruido de pequeñas chispas entre los sectores y el esfuerzo que debe aplicar a la manivela para mantener los discos girando.

Catalogación

NOMBRE: MÁQUINA DE WIMSHURST

 DIMENSIONES (cm):  16,2 x 32,5 x 36

 MATERIAL: MADERA, LATÓN, ESTAÑO, METAL, EBONITA

 DATACIÓN: FINALES DEL SIGLO XIX

 Restauración


Encontramos esta máquina en el desván del laboratorio de física, encontramos varias piezas que le faltaban y arreglamos los cepillos metálicos

 

 

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Prácticas

1. Condensador de Aepinus: al conectar la maquina a las placas de un condensador de Aepinus, éstas almacenan la energía y la liberan entre los platillos de forma similar a los bolas metálicas.

2. Mover un objeto en suspensión:
Se introduce un objeto que transmita la electricidad, bola metálica o  envuelta en papel de aluminio (pelota de ping-pong).
La bola se dirigirá a ambos lados según se vaya cargando positiva y negativamente en cada placa del condensador.

3. Encontrar polos positivo y negativo: Se aproxima una vela a placas del condensador ya cargadas y la llama siempre se dirigirá hacia el polo negativo.
Lo mismo sucede con las bolitas metálicas de la máquina Se ve perfectamente el resultado de la atracción, porque sobre la bolita metálica cargada negativamente queda en el primer caso un depósito de negro de humo y sobre la bolita cargada positivamente no.

4. Efecto botella de Leyden: accidentalmente descubrimos que el efecto de las botellas de Leyden se puede imitar usando una funda de plástico rellena de folios. la funda se carga al introducirla entre los platillos, y se queda pegada a cada placa por su lado contiguo debido a su carga electrostática y la energía acumulada.

Bibliografía

SIMILARES A LA MÁQUINA DEL IES GOYA

CATALOGO, MUY VISUAL http://www.lasalleteruel.es/museo_virtual/wimshurst.html
La Salle Teruel

CATÁLOGO GENERAL, MUY COMPLETO, VASOS COMUNICANTES LOS MISMOS,MAQUINA DE WIMSHURST https://www.upct.es/seeu/_as/divulgacion_cyt_09/Libro_Historia_Ciencia/web/wimshurst.htm

DESCRIPCIÓN COMPLETA http://maquinawinshurst.blogspot.com.es/

EQUIPOS CIENTIFICOS http://equipamientocientifico.com/162-fisica-materiales-y-equipos-educativos-para-experimentos-y-ensenanzaactuales

http://www.academia.edu/31268122/HISTORIA_-_LA_MAQUINA_DE_WIMSHURSThttps://www.upct.es/seeu/_as/divulgacion_cyt_09/Libro_Historia_Ciencia/web/wimshurst.htm

 

Víctor Torres, Oscar Val y Jorge Ruiz