Teoretično ozadje

Elektrostatski motor izdelan iz treh plastenk deluje na principu statičnega električnega polja oziroma odbijanju nasprotnih nabojev. Leva in desna fiksna plastenka je nabiti ena pozitivno, druga negativno. Srednja plastenka pa se zaradi kroženja in povezovalnih krtačk izmenično na posameznih delih nabija pozitivno ali negativno. Ko se del srednje plastenke najbolj približa se nabije z istim polom zato naj deluje sila, ki ga zavrti stran od te fiksne plastenke proti drugi fiksni plastenki. Tako se zgodba ponavlja in srednja plastenka približno enakomerno kroži.V takšnem primeru vir električnega polja predstavljata dve plastenki oviti z aluminijasto folijo in priključeni na različna pola generatorja napetosti. Vir električnega polja sta torej predstavljala dva enaka valja na fiksni razdalji. Električno polje valja je določeno z naslednjo enačbo, ki jo izpeljemo iz zakona o električnem pretoku:

kjer je:

e – naboj na valju (plastenki),

ε – dielektrična konstanta snovi kamor se polje širi (zrak),

εo – splošna dielektrična konstanta (osnovna konstanta električnega polja),

r – razdalja od središča valja (večja od radija valja).

Sila, ki deluje na srednjo plastenko je enaka dvakratni sili posamezne fiksne plastenke na srednjo premično:

kjer je E polje med posamezno fiksno plastenko in srednjo gibljivo, če pa je naboj na srednji plastenki (je enak naboju na posamezni fiksni plastenki, saj ga prenesemo neposredno iz nje).Meritve smo izvajali, ko je kroženje postalo enakomerno zato je nastopala le radialna sila kroženja (v idealnem primeru, če trenje in upor zanemarimo), iz česar dobimo za frekvenco kroženja naslednjo zvezo

Iz enačbe  je razvidno, da je frekvenca obratno sorazmerna z razdaljo od središča plastenke in premosorazmerna z nabojem na plastenki. Pri našem poskusu smo spreminjali tako naboj na plastenki kot razdaljo med plastenkami, pri čemur so meritve potrdile gornjo zvezo.

Iz enačbe za električno polje, lahko določimo tudi napetostni potencial v razdalji večji od radija valja. Napetostni potencial med dvema točkama (obe sta oddaljeni za več kot radij) se določi po naslednji enačbi:

Razdalja od središča valja do prve točke je r1, razdalja do druge točke pa r2.

Zaradi vrtenja plastenke je začel teči enosmerni električni tok in se je začela porabljati električna moč, saj se je s časom začel spreminjati naboj na plastenkah. Električni tok je določen z spremembo naboja na enoto časa, električna moč pa je produkt napetosti in električnega toka. Iz navedenega dobimo naslednjo zvezo:

[Home] [Naloga] [Potek dela] [Rezultati] [Teorija] [Skupina] [Slike] [Povezave]