所述Wimshurst机是一个高电压，低电流强度静电发生器，能够通过电荷的分离产生的静电，由于曲柄的转动。另一方面，当前使用的发电机，例如电池，交流发电机和发电机是电动势的来源，其导致闭路中的电荷运动。
Wimshurst机器是由英国工程师和发明家James Wimshurst（1832-1903）在1880年至1883年之间开发的，改进了其他发明者提出的静电发生器的版本。
Wimshurst机。来源：安迪·丁利（扫描仪）
它以其可靠，可重复的操作和简单的结构而脱颖而出，比以前的静电机器出众，能够产生90,000到100,000伏特的惊人电位差。
温斯赫斯特机器零件
机器的基座是两个典型的绝缘材料圆盘，上面附着有薄金属片，并以放射状扇形排列。
每个金属部分都有另一个在直径上相对和对称的部分。圆盘的直径通常在30到40厘米之间，但也可以更大。
两张光盘均安装在垂直平面上，并且相隔1至5毫米的距离。重要的是，光盘在旋转过程中切勿接触。盘通过滑轮机构沿相反的方向旋转。
Wimshurst机器有两个平行于每个磁盘旋转平面的金属棒：一个朝向第一个磁盘的外侧，另一个朝向第二个磁盘的外侧。这些条相对于彼此以一定角度相交。
每个杆的末端都有金属刷，它们与每个光盘上相对的金属扇区接触。它们被称为中和棒，有充分的理由，稍后将进行讨论。
电刷保持与盘的与棒的一端接触的扇形部分的电（金属）接触，扇形部分的直径相对。同一张专辑上也发生了同样的事情。
摩擦电效应
光盘的刷子和扇区由不同的金属制成，几乎总是铜或青铜，而光盘的刀片则由铝制成。
光盘旋转时，它们之间短暂的接触以及随后的分离产生了通过附着力交换电荷的可能性。这是摩擦电效应，例如，它也可能发生在一块琥珀和一块呢绒之间。
一对U形金属收集器（梳子）被添加到带有相反位置的金属钉或倒钩端子的机器中。
两个盘的扇区都穿过收集器U的内部而不接触它。收集器安装在绝缘基座上，并依次连接到另外两个以球形结尾的金属棒，它们彼此靠近但不接触。
当通过曲柄向机器提供机械能时，电刷的摩擦会产生摩擦电效应，从而分离电荷，此后已被分离的电子被收集器捕获并存储在两个称为“瓶”的装置中。莱顿。
莱顿瓶或水罐是带有圆柱形金属框架的冷凝器。每个瓶子通过中心板相互连接，形成两个串联的电容器。
转动曲柄会在两个球体之间产生很高的电位差，从而使它们之间的空气电离并产生火花跳动。上图中可以看到完整的设备。
在Wimshurst机器中，电是由原子组成的物质产生的。这些反过来又由电荷组成：负电子和正质子。
在原子中，带正电的质子堆积在中心或原子核中，带负电的电子围绕其原子核。
当一种材料失去一些最外面的电子时，它会带正电。相反，如果您捕获一些电子，则会得到净负电荷。当质子和电子的数量相等时，该材料为中性。
在绝缘材料中，电子停留在其原子核周围而不能产生太大的杂散。但是在金属中，原子核是如此接近，以至于最外面的电子（或化合价）可以从一个原子跳到另一个原子，从而在整个导电材料中移动。
如果带负电的物体靠近金属板的一个面，则金属的电子会通过静电排斥而移开，在这种情况下，移向相反的面。据说该板已经极化。
现在，如果该极化板的负极侧通过导体（中和棒）连接到另一个板，则电子将移动到第二个板。如果连接突然断开，则第二块板带负电。
加载和存储周期
为了启动Wimshurst计算机，磁盘上的金属扇区之一需要负载不平衡。这是自然而频繁发生的，尤其是在湿度很小的情况下。
当光盘开始旋转时，有时会出现相反光盘的中性扇区与加载扇区相对的情况。由于电子朝着扇形面的方向移开或靠近，因此在电刷的作用下，它在其上感应出大小相等且方向相反的电荷。
Wimshurst机器的示意图。资料来源：RobertKuhlmann
U形收集器负责在圆盘互相排斥时收集电荷，因为如图所示，它们被充以相同符号的电荷，并将所述电荷存储在与它们相连的Leyden瓶中。
为此，U形的内部突出了梳状峰，这些峰指向每个光盘的外表面，但不接触它们。这个想法是使正电荷集中在针尖上，以便从扇形部分排出的电子被吸引并积聚在瓶子的中心板上。
这样，面向集电极的扇形失去所有电子并保持中性，而莱顿的中心板带负电。
在相反的集电极中，相反的情况发生了，集电极将电子传递到面对它的正极板上，直到中和它为止，并且该过程不断重复进行。
应用与实验
Wimshurst机器的主要应用是从每个标志获取电力。但是它的缺点是它提供相当不规则的电压，因为它取决于机械致动。
中和棒的角度可以变化以设置高输出电流或高输出电压。如果中和器距离收集器较远，则机器会提供高电压（最高100 kV以上）。
另一方面，如果它们靠近集电极，则输出电压会降低，输出电流会增加，并且在正常转速下可以达到10微安培。
当累积的电荷达到足够高的值时，则在与莱顿中心板相连的球体中会产生高电场。
该场使空气电离并产生火花，使瓶子放电并产生新的充电周期。
实验1
可以通过在球之间放置一张纸板并观察到火花在其中打孔来认识静电场的影响。
实验2
对于此实验，您将需要：一个由乒乓球制成的摆锤，上面覆盖着铝箔和两个L形的金属板。
球通过绝缘线悬挂在两张纸的中间。每张板通过带夹的电缆连接到Wimshurst机的电极。
当曲柄转动时，最初的中性球将在叶片之间摆动。其中之一将产生过多的负电荷，该负电荷会产生给球，并被正片吸引。
球将多余的电子沉积在该板上，只要曲柄继续转动，它就会暂时中和，并且循环将再次重复。
参考文献
- De Queiroz，A。静电机器。从以下位置恢复：coe.ufrj.br
- 加科诺维奇，米科。2010。《静电应用原理》。从以下位置恢复：orbus.be