| J. Charrier préparation CAPES Nantes | ||
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figure animée ci contre est une représentation simplifiée
du fonctionnement de la machine de Wimshurst en régime permanent après
son amorçage. Deux disques isolants (Plexiglas) tournent en sens inverse Des secteurs conducteurs sont collés sur les faces extérieures des disques. Sur les disques, seuls deux secteurs sont représentés. Les secteurs en pointillés sont sur le disque arrière. Les secteurs en trait plein sont sur le disque avant. Les quatre balais sont reliés à la masse. Le secteur en contact avec un balai se charge sous l'influence du secteur isolé qui lui fait face. La couleur rouge symbolise les charges positives. La couleur cyan symbolise les charges négatives. |
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| Les
pointes d'un peigne, placées face un secteur positif se chargent négativement.
Les micro décharges qui en résultent neutralisent la charge du secteur.
Tout se passe comme si la charge positive était collectée par les
pointes. Les deux bouteilles de Leyde reliées à la masse par leurs
armatures extérieures stockent les charges collectées. La couleur grise symbolise un secteur déchargé. Suivons la
rotation dans le sens trigonométrique d'un secteur arrière
démarrant à la sortie des peignes de droite. Note: sur la machine réelle, la charge effectivement acquise par le secteur en contact avec un balai est toujours supérieure à celle du secteur influençant car il faut tenir compte des secteurs adjacents qui ne sont pas représentés sur cette machine simplifiée. Tentons une rotation en sens inverse. Pour otenir une machine qui charge négativement
le condensateur de droite (conseils de F. Bossert): Ce fonctionnement dans le sens trigonomètrique apparaît idéal, mais une question se pose encore. En régime permanent, le secteur jumeau diamétralement opposé porte toujours une charge de signe opposé a celle du secteur étudié. L'inverse pourrait tout à fait se produire. Dans ce cas il est vrai que la machine ne se chargerait pas. Certains auteurs justifient l'apparition de ces charges opposées en affirmant que les balais arrières par exemple constituent un seul conducteur isolé. Sur notre machine, les balais sont tous reliés entre eux ainsi qu'au bâti métallique de la machine. Pour plus de certitudes sur les potentiels, nous avons relié ce bâti et les armatures extérieures des bouteilles de Leyde à la terre. Notre machine fonctionne très bien ainsi.La figure initiale a été réalisée avec le logiciel Cabri Géomètre. Cette figure qui peut également être animée nécessite l'usage de nombreux points conditionnels. Sans l'aide de mon collègue Yves Cortial, je ne serais jamais parvenu à la construire. Les images successives de l'animation ont été capturées avec Paint Shop Pro et le gif animé final a été assemblé avec Gif Construction Set. Télécharger ou lancer le fichier
CABRI: La
machine de Wimshurst du musée Virtuel de Daniel Giroux Responsable du projet IMAG Cabri-géomètre
__Une simulation avec une machine virtuelle, c'est bien pour comprendre le fonctionnement, mais rien ne remplace une vraie expérience avec une vraie machine de Wimshurst. Si vous n'avez pas la chance d'en posséder une, vous pouvez la construire. Francois Bossert en a construit plusieurs et exposé techniques et plans dans un article dont la référence est donnée ci-dessous. Bulletin
de l'Union des Physiciens N°
696 juillet-aout-septembre 1987 p. 881 | ||
