🔌⚡ Gözle Görülen Elektrik: Wimshurst ile Kıvılcım Üretiyoruz! ⚙️✨

ABONE OL! http://bit.ly/basfi
  / basfiiledeneyselbilim  
  / basfiiledeneyselbilim  
  / basf.basfiiledeneyselbilim  

Bugün bir jeneratörle karşınızdayım. Dönme dolap gibi gözüken bu jeneratörün adı Wimshurst jeneratörü. Jeneratör deyince aklınıza ne geliyor? Benim ilk başta elektrikler kesilince elektrik tedariği için kullanılan jeneratörler geliyor. Sizin de büyük ihtimalle :) Heh aklımızla bin yaşayalım! Wimshurst jeneratörü de elektrik üretiyor ama biraz daha farklı. Bol kıvılcımlı, gözle görebileceğimiz şekilde. Yüksek voltajlı statik elektrik üretiyor. Gelin hep birlikte biraz statik elektrik üretelim!

Malzemeler
Wimshurst Jeneratörü

Jeneratörün adı tahmin edeceğimiz üzere mucidinden geliyor. İnsanın ismini ölümsüzleştirmek için bir şey keşfedip adını ona vermesi gerçekten çok güzel. Ben de isterdim!

James Wimshurst, İngiliz mühendis ve mucit. Keşfini bulduğunda çok genç değilmiş, 50’li yaşlarındaymış. Babası ünlü bir gemi yapımcısıymış. O da kariyerine gemicilikle başlamış. Mühendis olarak çalışmış. Ama bilime olan merakı o kadar fazlaymış ki boş zamanlarında sürekli elektrik deneyleri yapıyormuş. Ve meşhur Wimshurst jeneratörünü 1880’li yıllarda icat etmiş. O dönemlerde güvenli, daha kararlı ve kullanışlı elektrostatik jeneratör bir ihtiyaçmış. Wimshurst o zamanın jeneratörlerini geliştirip kendi jeneratörünü yapmış ihtiyacı pek de güzel karşılamış. Bakın günümüzde dahi ondan söz ediyoruz. O dönem icadı hızla benimsenmiş ve yaygın olarak kullanılmış. Uzun kıvılcımlar atlatma, Leyden kavanozlarını şarj etme, elektroskop saptırma, “elektrik rüzgârı” gibi birçok gösteride kullanılmış. Öncekilere kıyasla “ön şarja gerek duymadan” çalıştığı için de gösterilerde çokça tercih edilmiş. Wimshurst sayesinde yüksek voltaj herkes için etkileyici ve tekrarlanabilir şekilde görülebilir hale gelmiş. Hadi o zaman biz de biraz yüksek voltaj görelim!

Jeneratördeki disklere çevirmeye başlıyorum. Bakın çevirmeye başladığım anda kıvılcımlar oluşuyor. Görüyorsunuz değil mi? Bu jeneratörde birbirine zıt yönde dönen 2 tane yalıtkan disk var. Bu disklerin üzerinde de metal şeritler var. Diskler döndüğünde farklı diskteki metal şeritlerdeki yükler birbirini indükler. Ve X şeklinde yerleştirilmiş fırçalı nötralize çubukları ise temas ettiği 2 metali birbirine bağlayarak yük akışını sağlar. Her bir diski, nötralize çubuğu hizasında 2’ye bölünmüş gibi hayal ettiğimizde bu iki yarım daire birbirine zıt yükle yüklenmiş olur. (+) yükle yüklenen bir metal, karşıt diskteki hizaya geldiği metale (-) yükleri çeker. Böylece iki disk birbirini indüklemiş olur. Kollektör çubuklar sayesinde, indüklenmiş metal şeritlerdeki yükler toplanır ve basit sığaçlar olan Leyden şişelerine aktarılır. Böylece bu sığaçlar yavaş yavaş dolar. Sistemdeki 3. Bir sığaç gibi davranan ise “kıvılcım boşluğu”ndaki metal toplardır. Yine bunların da bir ucu (+), diğer ucu (–) yükle yüklendiği için ve bu yüklü uçlar arasında yalıtkan bir malzeme (hava) olduğu için sığaç gibi davranır. Bu sığaçlar yeteri kadar yüklendiğinde kıvılcımları atar, biz de onları görürürüz.

Wimshurst jeneratörü, fizik gösterilerinde, elektrostatik deneylerde, tarihsel olarak erken dönem X-ray tüplerinde ve kıvılcım deneylerinde kullanılır.

Aslında biz Wimshurst jeneratörünün yaptığı elektrostatik “yük ayırma → yüksek gerilim → kıvılcım/çekim” işine günlük hayatta da birçok kez tanık oluyoruz. Mesela, kışın sentetik halıda yürüyüp metal kapı koluna dokununca “çıt” diye kıvılcım attığında :) Şişmiş bir balonu kazağımıza sürtüp saçımıza yaklaştırdığımızda ya da kağıt parçalarına yaklaştırdığımızda. Kurutma makinesinden çıkan kıyafetlerin birbirine statik yapışmasında. Streç filmin yüzeylere yapışmasında. Elektronik aletlerin ekranlarının tozları kendine çekmesinde. Fotokopi ve yazıcılarda kâğıda aktarımın elektrostatikle yapılmasında. Otomobil boyacılarında boyanın/metale daha eşit tutunmasının sağlanmasında gibi birçok durumda sürtünme/indüksiyonla yük ayrımı → yüksek gerilim, çok düşük akım oluşur. Wimshurst jeneratörü bunu kontrollü şekilde yapar; biz günlük hayatta rastgele ve nem oranına bağlı olarak görürüz.


SORU: Nemli hava Wimshurst deneyinin sonucunu genelde nasıl etkiler?
A) Kıvılcım oluşumunu azaltır.
B) Kıvılcım oluşumunu artırır.
(Cevap: A)