Kas ir Vimsērstas mašīna?

Visvairāk pamanāmās lietas par Wimshurst mašīnu ir divi plānie diski ar caurumiem vidū, uz kuriem ir ievietots cilindrs, lai uzstādītu diskus uz pamatnes. Cilindram ir pievienoti divi plāni metāla stieņi — pa vienam katram diskam —, kuru abos galos ir metāla birstes. Iekārtas kreisajā un labajā pusē ir divi citi metāla stieņi, ko sauc par “elektrodiem”, kas atšķiras ar bumbiņām to galos. Iekārtas abās pusēs ir uzstādīts vēl viens horizontālu metāla stieņu pāris, ko sauc par “savācējķemmēm”, un vienā no galiem ir gumijas aizbāžņi; savākšanas ķemmes pārējos galus ievieto Leidenas burkās, ko sauc par kondensatoriem. Būtībā katrai pusei vajadzētu izskatīties līdzīgi un saturēt vienādas sastāvdaļas, piemēram, sukas un savākšanas ķemmes, izņemot elektrodus, kas ir uzstādīti tikai uz viena no diskiem.

Wimshurst iekārta darbojas, kad abi diski tiek pagriezti, parasti ar roktura palīdzību, piemēram, uztīšanas kastē. Tiek uzskatīts, ka diski “griežas pretēji” vai griežas viens otra virzienā. Var pieņemt, ka aizmugurējais disks ir negatīvi uzlādēts, un, kad šis negatīvais lādiņš sakrīt ar vienu metāla birstes galu uz priekšējā diska, tiek izveidots pozitīvs lādiņš, lai līdzsvarotu negatīvo lādiņu. Otrs otas gals tomēr rada negatīvu lādiņu, jo otrs gals satur pozitīvu lādiņu.

Kad Wimshurst iekārtas priekšējā diskā ir negatīvi un pozitīvi lādiņi, aizmugurējais disks tiek aktivizēts, lai radītu arī pozitīvus un negatīvus lādiņus, lai radītu negatīvi pozitīvu polaritāti. Šis process turpinās tik ilgi, kamēr diski griežas pretēji, līdz tiek izraisīts tik daudz pozitīvu un negatīvu lādiņu, ka tos nevar ierobežot un tie “eksplodē” sīkās dzirksteles. Var vizualizēt, ka diski var saturēt tikai pozitīvu un negatīvu lādiņu, tāpēc, kad papildu lādiņi iet garām savākšanas ķemmei, tā savāc lādiņus un uzglabā tos kondensatoros. Viena ķemme savāc visus negatīvos lādiņus vienā burkā, bet otra ķemme savāc pozitīvos lādiņus citā burkā.