Колекции

Какви са приложенията на закона на Кулон?

Какви са приложенията на закона на Кулон?

Древните народи, живеещи около Средиземно море, са знаели, че ако търкат пръчка от кехлибар върху котешка козина, пръчката ще привлича леки предмети, като пера. Древните гърци са знаели, че някои минерали, като магнетит, са магнитни.

СВЪРЗАНИ: БЕЗ ПОВЕЧЕ ТРАНЗИСТОРИ: КРАЙ НА ЗАКОНА НА МУР

През 1600 г. английският учен Уилям Гилбърт разграничава магнетизма от статичното електричество и той нарича силата на статичното електричество electricus от гръцката дума за „кехлибар“.

Едва през 1767 г. английският учен Джоузеф Пристли официално предлага електрическата сила между два заредени обекта да намалява с квадрата на разстоянието между тях. Пристли е известен предимно като откривател на елемента кислород и с това, че е изобретил газирана вода. Така че, следващия път, когато отпиете кока-кола, наклонете шапката си на Джоузеф Пристли.

През 1785 г. френският физик Шарл-Августин дьо Кулон публикува три статии за електричеството и магнетизма, в които описва електростатичната сила. Законът е известен като Закон на Кулон и гласи:
1. Подобно на обвиненията се отблъскват, а за разлика от обвиненията се привличат.
2. Привличането или отблъскването действа по линия между двата заряда.
3. Големината на силата е право пропорционална на произведението на зарядите и обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между тях.

Скаларната форма на уравнението е:

Където кд е константата на Кулон, q1 и q2 са подписаните величини на зарядите и скаларът r е разстоянието между зарядите. Силата се измерва в нютони, зарядът в кулони, а разстоянието се измерва в метри.

Изненадващо, обратното квадратно поведение на електростатичната сила е идентично с това на гравитацията, както е описано в закона за универсалната гравитация на Исак Нютон.

Haloid става Xerox

Бързо напред към 1938 г. и патентен адвокат на име Честър Карлсън, който работеше в патентното ведомство на САЩ в Ню Йорк. Карлсън трябваше да прави копия с ръката на голям брой хартии, но ръцете му бяха артритични. Прънкайки в кухнята си през нощта, той направи първата машина за фотокопиране.

СВЪРЗАНИ: 11 ОТ НАЙ-ВАЖНИТЕ, ОЩЕ НЕДОКАЗАНИ КОМПЮТЪРНИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Между 1939 и 1944 г. Карлсън се опитва да продаде изобретението си на над 20 компании, включително IBM и General Electric, и всички те го отказват, като не се нуждаят от копирна машина. В крайна сметка през 1947 г. Haloid Corporation, малък производител на фотохартия в Ню Йорк, получава лиценз за разработване на копирна машина, базирана на изобретението на Карлсън.

Те се консултираха с професор по класически езици, който измисли името "ксерография" от гръцките думи ксерос за сухо и графос за писане, а Haloid Corporation стана Xerox Corporation.

Електростатичният процес е това, което прави копия. Той използва алуминиев барабан със селено покритие, тъй като селенът има интересно свойство - той е изолатор, когато е на тъмно, и проводник, когато е изложен на светлина.

В първия етап от процеса на ксерография се предизвиква отрицателен заряд под тънък слой положително зареден селен.

След това повърхността на барабана се излага на изображението, което ще се копира, и където изображението е светло, положителният заряд се неутрализира, а когато изображението е тъмно, положителният заряд остава. Сега изображението е прехвърлено в барабана.

След това сух черен прах, наречен тонер, се напръсква с отрицателен заряд, който ще бъде привлечен към положителните области на барабана.

На празен лист хартия се дава по-голям положителен заряд от барабана, така че той да изтегли тонера от барабана и накрая хартията и тонерът се прекарват през нагрети ролки, които се топят и трайно прилепват тонера към хартията.

При лазерните принтери лазерният лъч се сканира през фотопроводим барабан, който оставя положително заредено изображение, след което следващите стъпки са същите като при ксерографията. Тъй като лазерната светлина може да се контролира много точно, лазерните принтери могат да произвеждат много висококачествени изображения.

Електростатичният процес се използва и в мастилено-струйни принтери, където дюзата пръска фино капчици мастило, които след това получават електростатичен заряд. Капките се насочват с помощта на двойки заредени плочи и те образуват букви и изображения на хартия. Цветните мастиленоструйни принтери използват черни, циан, магента и жълти струи.

Прахово покритие, това не е само за мотоциклети

Друго използване на електростатичния процес е електростатичното боядисване или покритие, известно още като „прахово покритие“. Процесът използва електростатичен заряд с високо напрежение, който се прилага както върху обекта, който трябва да бъде покрит, така и върху механизма на пръскачката.

Покритие от прахообразни частици или от пулверизирана течност се ускорява към детайла чрез мощен електростатичен заряд. Йонната връзка на покритието с обекта създава еднородно покритие, което прилепва изключително добре.

Няколко прахообразни цвята могат да се нанесат, преди да се излекуват всички заедно, и това позволява смесване на цветовете и кървене, които произвеждат специални ефекти. Поради тази причина праховото покритие е обичано от ентусиастите на мотоциклети по целия свят.


Гледай видеото: Что такое закон Кулона (Януари 2022).