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Macchina di Wimshurst​

La macchina di Wimshurst è uno storico generatore elettrostatico per generare alti voltaggi, e fu sviluppata nel 1880 dall'inventore britannico James Wimshurst (1832 – 1903).

Lo strumento è formato da una base in legno dove risultano montati, a breve distanza l’uno dall’altro, e sullo stesso asse, due dischi di vetro. Grazie ad una manovella ed a due cinghie i dischi possono ruotare in verso opposto, rimanendo affacciati. Sulle facce esterne dei dischi sono sistemate delle strisce di stagnola. Due aste conduttrici, inclinate tra di loro, portano alle estremità dei pennellini metallici che sfregano, durante il funzionamento della macchina, con le strisce di stagnola. Le aste terminano con due file di punte metalliche, i pettini, rivolte verso le striscioline di stagnola. Ciascun pettine è collegato con una bottiglia di Leyda, ovvero un condensatore, attraverso un’asta metallica mobile. Mettendo in rapida rotazione i due dischi una piccola carica di un settore di stagnola induce nel settore corrispondente all'altro lato del disco una carica di segno opposto; la cosa si ripete per tutti i settori, questi poi cedono la loro carica ai pettini quando vi passano sopra per  il potere delle punte. Sulle sfere terminali si viene così ad accumulare una carica via via crescente finché il campo elettrico fra queste raggiunge un valore abbastanza elevato per far scoccare una scintilla. La distanza fra le sfere permette di valutare la differenza di potenziale raggiunta considerando, in aria asciutta, circa 10 kV/cm. Se si inseriscono i due condensatori cilindrici, riproduzioni della storica bottiglia di Leyda, le scintille si diradano nel tempo perché la macchina deve funzionare più a lungo per caricare i condensatori ma la scintilla quando scocca è molto più intensa e dà l'effetto di un piccolo fulmine con relativo tuono. La macchina in dotazione della scuola è uno splendido esempio di Liberty con intarsi in rame, oro e madreperla.

Approfondimento

La macchina appartiene alla categoria di generatori detti a induzione. Le prime macchine di questo tipo furono inventate da Wilhelm Holtz (1865 e 1867), August Topler (1865), e J. Robert Vöss (1880). Sono più vantaggiose rispetto alle precedenti macchine a frizione; tuttavia le prime macchine esibivano la tendenza di invertire senza alcun preavviso la polarità. La macchina di Wimshurst fu invece la prima a non avere questo difetto.
James Wimshurst  è stato un inventore, ingegnere e armatore britannico. Nonostante non abbia brevettato le macchine da lui inventate e le varie migliorie apportate a quelle già esistenti, i suoi miglioramenti al generatore elettrostatico fecero sì che acquistasse il nome di macchina di Wimshurst.