Aparatos para la enseñanza de las leyes físicas del siglo XIX

Laboratorio de Física I.E.S. Ibáñez Martín

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MÁQUINA DE WIMSHURST

COLECCIÓN

Electricidad

FUNCIONAMIENTO

Se trata de una máquina electrostática, constituida por dos discos de ebonita, paralelos, muy próximos entre si y dispuestos sobre el mismo eje, de tal modo que pueden girar con rapidez en sentido inverso. Su rotación se efectúa con auxilio 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. En comunicación con los dos conductores hay dos condensadores de forma de probetas, sirven para aumentar la intensidad y el tamaño de la chispa. No es posible saber la polaridad que la máquina tomará una vez la arranquemos. Por eso algunas máquinas incorporan un trocito de piel que tiene un mínimo de carga de manera que la máquina arrancará siempre con la misma polaridad. Hay cuatro funciones iguales que se realizan, dos en cada disco. Se puede decir que tenemos cuatro electróforos, dos positivos y dos negativos. Al aproximarse la partes positivas y neutras de los discos produce el efecto de electróforo. La corriente estática se almacena en botellas de Leyden.  (1) (2)

EXPERIMENTOS Si ponemos algo de esencia de trementina en un vaso y acercamos su superficie a la bola positiva del excitador de la máquina de W. veremos que la trementina es atraída por la bola y forma como una pequeña tromba al unirse a ella. Si en vez de poner la bola positiva, ponemos la negativa, no sólo no habría atracción sino que en la trementina no se hubiese producido un pequeño hueco que es debido a la repulsión eléctrica.
Si colocamos una cartulina entre las dos bolas condensadoras de la máquina de W. aquella se agujereará debido a las chispas eléctricas.
Como los dos colectores generadores de electricidad son las botellas de Leyden, si colocamos próximas las dos bolitas terminales de los excitadores, se produce una chispa continuada entre dos esferillas metálicas
Si colocamos velas encendidas muy cerca de cada una de las dos bolitas en que termina el excitador de una máquina eléctrica, veremos que la parte brillante de la llama de la bujía es atraída por el polo negativo y repelida por el polo positivo. Se ve perfectamente el resultado de la atracción, porque sobre la bolita metálica queda en el primer caso un depósito de negro de humo y sobre la bolita cargada positivamente, no queda tal depósito.
Experimento para la obtención de grandes chispas aisladas. Para ello separamos bastante las dos esferillas terminales de los excitadores, estando en comunicación los dos condensadores de la máquina.  Al funcionar la máquina, en las botellas de Leyden, se irá acumulando una gran potencial de electricidad. Si aproximamos las dos esferillas excitadoras, al hallarse a conveniente distancia saltará una chispa muy intensa y de relativa longitud.
Moviendo con una mano la manecilla de una máquina de Wimshurst, manteniendo las esferillas excitadoras separadas para que no salte la chispa entre ellas, si acercamos los dedos de la otra mano a una de estas esferillas escitadoras, podremos hacer saltar chispas entre la esferilla y nuestros dedos, chispas de más o menos longitud, según la carga de la máquina de Wimshurst

Con tiritas de papel de estaño, pegadas en zig-zag sobre una placa de vidrio, ebonita o cartón, podemos obtener, al conexionar sus dos extremos (cada uno a cada lado del vidrio)  con los dos excitadores de una máquina de W., chispas que irán recorriendo las sinuosidades de las tiras de papel de estaño.

BIBLIOGRAFÍA

DELGADO, Mª ÁNGELES, LÓPEZ, J. DAMIÁN Y OTROS: La recuperación del material científico de los gabinetes y laboratorios de Física y de Química de los institutos y su aplicación a la práctica docente en secundaria, en XXI Encuentros de Didáctica de las Ciencias Experimentales. Servicio editorial UPV, 2004, pp.361-380.

MARCOLAIN SAN JUAN, R. PEDRO: Compendio de Física moderna. Imprenta del Hospicio Provincial, Zaragoza, 1920, páginas 177-178.

PLA CARGOL, JOAQUIN: Prácticas elementales de Física y Química. Editores  Dalmáu Carles, Pla. S. A. Gerona. Madrid. 1942. Pag 110

http://www.altovoltajegalicia.com/wimshurst/informacion.rar

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