Капельница Кельвина

Схема Капельницы Кельвина

Ка́пельница Ке́львина является генератором электростатического напряжения. Она названа в честь лорда Кельвина, который изобрел её в 1867 году. Это предельно простое устройство обеспечивает получение электрического напряжения порядка 10 кВ. Устройство представляет собой пару металлических банок, каждая из которых связана с металлической трубкой, подвешенной над другой банкой, из отверстий которой капает вода.

Принцип действия

Устройство работает по принципу положительной обратной связи. Используется электропроводная недистиллированная вода. Две металлические трубки создают электрическое поле, которое поляризует верхнюю банку с водой. Поэтому, в силу электростатической индукции, капли справа и слева имеют разный заряд. Вода может также литься струёй при условии, что до падения в нижнюю банку она будет разлетаться на капли для исключения короткого замыкания банок через воду. Упав, капли попадают в банку, соответствующую своему заряду, тем самым увеличивают её заряд, что создаёт ещё большее электрическое поле около трубок, усиливая сепарацию зарядов верхней банки.

Таким образом капельница Кельвина преобразует потенциальную (гравитационную) энергию воды в верхней банке в электрическую энергию между двумя нижними банками. Это происходит с очень маленьким КПД.

Ссылки

• http://jchemed.chem.wisc.edu/hs/journal/issues/2000/Nov/clicSubscriber/V77N11/p1520.pdf
• http://hypertextbook.com/facts/2005/kelvin.shtml
• Video demonstration by Dr. Walter Lewin of MIT for Physics class