Maquina De WIMSHURST

RESUMEN

Presentamos los pr incipios básicos de funcionamiento de una máquina de Wimshurst. Así como

una reseña sobre la construcción y diseño de una de estas máquinas para el museo interactivo

del Grupo de Instrumentación Científica & Didáctica de la Universidad Distrital, con el fin de

ilustrar algunos conceptos sobre el avance y desarrollo de la electrostática.

ABSTRACT

We present the basic principles of operation of a machine of Wimshurst. As well as a review on

the construction and design of one of these machines for the interactive museum of the Group

of Scientific Instrumentation & Didactics of the University Distrital, with the purpose of illustrating

some concepts on the advance and development of the electrostatics.

INTRODUCCION

Esta maquina fue desarrollada por ingeniero ingles James Wimshurst en 1883, y es considerada

el punto culminante del desarrollo de maquinas de influencia entre las que encontramos

Toepler, Holtz (1865) y Voss (1880). Las ventajas que cuenta la maquina de Wimshurst

con respecto a sus antecesoras es su confiabilidad, fácil manejo y la gran tensión eléctrica

que puede producir, en el orden de los kV. Por ello fue seleccionada para formar parte del

museo interactivo de ciencia. La maquina que construimos tiene un diseño que es una variación

de las construidas por los profesores Antônio Carlos M. de Queiroz [1] y François

BOSSERT [2], los cambios hechos tienen como objetivo hacerla mas económica y fácil de

ensamblar.

FUNCIONAMIENTO EN FORMA CUALITATIVA

La maquina consta de dos discos en acrílico (ó cualquier material dieléctrico) que giran en

sentido contrario con un eje común, en su superficie y de forma opuesta tienen adheridas

unas laminillas de aluminio (a), éstas colocadas en forma radial. La separación de los discos

no sobrepasa el medio centímetro. La carga se genera cuando las laminillas entran en

contacto con unos peines de cobre que se encuentran sujetos a los extremos de una barra

aislada de aluminio F, ahí una de las laminillas pierde electrones y estos viajan al otro extremo

de la barra donde la laminilla opuesta los gana, así una laminilla tendrá carga positiva y

la otra negativa. Los discos al girar hacen que estas laminillas cargadas se alineen con otro

par de laminillas del disco opuesto que también están en contacto con unos peines y estos a

otra barra aislada F`. Ahí las laminillas cargadas inducen cargas opuestas en las laminillas

¨ E-mail: aparicioae@hotmail.com

REVISTA COLOMBIANA DE FÍSICA, VOL. 36, No. 2, 2004

431

del otro disco, esto es conocido como el electróforo de Volta. (Fig. 1, 2A y 2B). A cada lado

de los discos tenemos un colector de carga m, n en forma de U, debido al diseño a cada colector

le corresponde un tipo de carga. Estos colectores están conectados a dos botellas de

Leyden L y L`, estos condensadores tienen un punto común o tierra, que en nuestro caso es

un alambre de cobre que esta debajo de la base de la maquina. La maquina es accionada por

un sencillo sistema de poleas R, R` y una manivela K. Usualmente las maquinas de Wimshurst

tienen unas barras terminadas en esferas A, B que son solidarias a los colectores para

apreciar el efecto corona. Nos pareció útil que nuestra maquina se pudieran intercambiar

diferentes puntas a estas barras.

DISEÑO Y CONTRUCION DE LA MAQUINA

A continuación presentaremos, las partes mas relevantes del diseño y construcción de la

maquina. Para alcanzar una calidad que nos permitiera usarla en las exposiciones del museo

se hizo necesaria la utilización de un torno y taladro

...