Mathieu
L’ingénieur britannique James Wimshurst n’a pas inventé la machine qui porte son nom, mais grâce à ses nombreux ajustements à un type distinctif de générateur électrostatique, nous avons aujourd’hui la machine d’influence Wimshurst. Les machines d’influence remontent au XVIIIe siècle et sont une classe de générateurs qui convertissent le travail mécanique en énergie électrostatique par induction. Au milieu du XIXe siècle, les physiciens allemands Wilhelm Holtz et August Toepler avaient chacun développé un modèle qui présentait des disques en verre verticaux tournants. C’est ce style de générateur que Wimshurst a commencé à bricoler dans son atelier domestique au début des années 1880. En 1883, il avait solidifié sa conception. La machine de Wimshurst telle qu’elle existe aujourd’hui a deux disques isolés, souvent en plastique mais parfois encore en verre, avec des plaques conductrices en métal positionnées autour des bords. Les disques sont montés sur un seul axe et tournent dans des directions opposées lorsqu’ils sont entraînés par une manivelle. Au fur et à mesure que les disques tournent, une petite charge de démarrage, positive ou négative, sur une plaque de métal se déplacera vers une brosse à double extrémité sur le deuxième disque. Lorsque la plaque s’aligne avec la brosse, elle induit une charge égale et opposée sur la plaque qui se trouve directement en face d’elle sur l’autre disque. La charge qui en résulte cause à son tour une charge opposée sur une plaque sur le premier disque. Pendant ce temps, des plaques sur le deuxième disque induisent des charges sur le premier disque. Des peignes collecteurs en métal séparent les charges en positif et négatif et les conduisent vers deux condensateurs de jarre de Leyden. L’accumulation se décharge finalement avec une étincelle qui saute l’écart entre deux bornes, et le processus recommence. Une machine de Wimshurst sur table pouvait produire jusqu’à 50 000 ou 60 000 volts. Le design simple était facile à reproduire et à utiliser, de sorte que les machines de Wimshurst ont trouvé leur place dans les laboratoires, les écoles et même les maisons des victoriens aisés. En raison de la tension élevée qu’elles pouvaient produire, les machines étaient utilisées pour exciter les tubes de Crookes et générer des rayons X pour l’imagerie médicale au début du XXe siècle. Wimshurst n’a jamais breveté aucune de ses améliorations apportées à la machine, mais il était impatient de faire connaître ses inventions. En 1886, il a publié un livre, L’électricité statique. La « Machine d’influence »: Comment la faire et comment l’utiliser. Reconnu pour ses réalisations scientifiques, il a été élu membre de la Royal Society en 1898. Il était également membre de l’Institution of Electrical Engineers et de la Société Röntgen, et membre du conseil de gestion de la Royal Institution. Les machines de Wimshurst sont facilement disponibles à l’achat aujourd’hui et sont encore utilisées dans les écoles et les musées de science pour démontrer les bases de l’électricité. Vous pouvez également construire votre propre appareil avec des articles d’un magasin de matériel. Les machines de Wimshurst étaient populaires dans les années 1890 pour les fêtes domestiques, les invités jouant à des jeux électrifiés. L’un des jeux populaires s’appelait “le baiser électrique”, dans lequel un couple de courtisants prenait chacun un des condensateurs, se penchait l’un vers l’autre et recevait un choc électrique. Les machines de Wimshurst peuvent être mortelles lorsqu’elles sont connectées à trop de jarres de Leyden. La machine de Wimshurst est un exemple d’invention désintéressée, dans laquelle Wimshurst a développé sa machine en dehors de son travail principal en tant qu’arpenteur de navires pour le Board of Trade britannique.
