Elektrosztatikus motor
Az elhangzó szöveg
Van de Graaff generátor kivezetéseit vízszintesen fekvő, egymással szemben elhelyezkedő fémcsúcsokhoz kötjük. A csúcsok között függőleges tengely körül forogni képes hengerfelületet helyezünk el, amelynek palástját három egyforma nagyságú fémcsík borítja, amelyek egymással nem érintkeznek. Bekapcsolva a generátort a henger egyenletes forgásba jön. Kérdés: Miért három egyforma fémszegmens van a henger felületén? Lehetne kettő vagy négy?
Electrostatic motor
The outlets of the Van de Graaff generator are connected to two horizontally placed metal peaks. Between the peaks a cylindrical surface is placed that can rotate around a vertical axis. On the cylindrical surface, three equal size metal strips are placed without touching each other. By switching on the generator, the cylinder will start rotating. Question: why are there three uniform metal strips on the surface of the cylinder? Could there be two or four?
Kísérleti elrendezés
Egy töltésre ható erő elvben könnyen kiszámítható a többi töltés nagyságának és térbeli helyzetének ismeretében a Coulomb törvény segítségével. Vezető testek jelenléte nagyon megnehezíti a feladatot. Egy végtelen földelt vezető sík esetében a tükrözés módszere segít. Az eredő erő a töltéstől a vezető síkjára merőleges egyenes mentén fog hatni. Véges területű fémlap fölött csak szimmetrikus helyzetben mutat az eredő erő a fémlapra merőleges irányban. Esetünkben a forgató hatás a szimmetrikus helyzettől való eltérésből adódik. A feltett kérdésre ebből kiindulva találhatjuk meg a választ.
