Electrostatic generator
इलेक्ट्रोस्टैटिक जनरेटर, या इलेक्ट्रोस्टैटिक मशीन, एक विद्युत जनरेटर है जो उच्च वोल्टेज और कम निरंतर धारा पर स्थिर बिजली, या बिजली का उत्पादन करता है। स्थिर बिजली का ज्ञान प्रारंभिक सभ्यताओं से है, लेकिन सहस्राब्दियों तक यह केवल एक दिलचस्प और रहस्यमय घटना बनी रही, इसके व्यवहार की व्याख्या करने के लिए कोई सिद्धांत नहीं था और अक्सर चुंबकत्व के साथ भ्रमित था। 17वीं शताब्दी के अंत तक, शोधकर्ताओं ने घर्षण द्वारा बिजली पैदा करने के व्यावहारिक साधन विकसित कर लिए थे, लेकिन स्थिरविद्युत यंत्रों का विकास 18वीं शताब्दी तक उत्साहपूर्वक शुरू नहीं हुआ था, जब वे बिजली के नए विज्ञान के बारे में अध्ययन में मौलिक उपकरण बन गए। इलेक्ट्रोस्टैटिक जनरेटर यांत्रिक कार्य को विद्युत ऊर्जा में बदलने या विद्युत धाराओं का उपयोग करने के लिए मैनुअल (या अन्य) शक्ति का उपयोग करके काम करते हैं। मैनुअल इलेक्ट्रोस्टैटिक जनरेटर केवल विद्युत बलों का उपयोग करके दो कंडक्टरों को दिए गए विपरीत संकेतों के इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज विकसित करते हैं, और विद्युत चार्ज को उच्च क्षमता वाले इलेक्ट्रोड तक ले जाने के लिए चलती प्लेटों, ड्रमों या बेल्टों का उपयोग करके काम करते हैं। इलेक्ट्रोस्टैटिक मशीनों का उपयोग आमतौर पर विज्ञान कक्षाओं में विद्युत बलों और उच्च वोल्टेज घटनाओं को सुरक्षित रूप से प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है। प्राप्त किए गए उन्नत संभावित अंतरों का उपयोग विभिन्न प्रकार के व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए भी किया गया है, जैसे कि संचालन एक्स-रे ट्यूब, कण त्वरक, स्पेक्ट्रोस्कोपी, चिकित्सा अनुप्रयोग, भोजन का नसबंदी और परमाणु भौतिकी प्रयोग। इलेक्ट्रोस्टैटिक जनरेटर जैसे कि वैन डी ग्राफ जनरेटर और पेलेट्रॉन के रूप में विविधताओं का भी भौतिकी अनुसंधान में उपयोग किया जाता है। विद्युतस्थैतिक जनित्रों को इस बात पर निर्भर करते हुए श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है कि आवेश कैसे उत्पन्न होता हैः घर्षण मशीनें ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव का उपयोग करती हैं (संपर्क या घर्षण से उत्पन्न बिजली) प्रभाव मशीनें विद्युतस्थैतिक प्रेरण का उपयोग करती हैं अन्य घर्षण मशीनें इतिहास पहले विद्युतस्थैतिक जनित्रों को उत्पादन प्रक्रिया में घर्षण के कारण घर्षण मशीनें कहा जाता है। घर्षण मशीन के एक आदिम रूप का आविष्कार 1663 के आसपास ओटो वॉन ग्युरिक द्वारा किया गया था, जिसमें एक सल्फर ग्लोब का उपयोग किया गया था जिसे हाथ से घुमाया और रगड़ाया जा सकता था। हो सकता है कि इसे वास्तव में उपयोग के दौरान घुमाया नहीं गया हो और इसका उद्देश्य बिजली (बल्कि ब्रह्मांडीय गुण) का उत्पादन करना नहीं था, लेकिन बाद की कई मशीनों को प्रेरित किया जो घूर्णन ग्लोब का उपयोग करती थीं। आइज़ैक न्यूटन ने सल्फर के बजाय कांच के ग्लोब का उपयोग करने का सुझाव दिया। लगभग 1706 में फ्रांसिस हौक्सबी ने अपनी घर्षण विद्युत मशीन के साथ मूल डिजाइन में सुधार किया, जिसने एक कांच के गोले को ऊनी कपड़े के खिलाफ तेजी से घुमाने में सक्षम बनाया। जनरेटरों को और अधिक उन्नत किया गया जब, लगभग 1730 में, विटेनबर्ग के प्रो. जॉर्ज मैथियस बोस ने एक संग्रह वाहक (रेशम के तारों पर समर्थित एक अछूता ट्यूब या सिलेंडर) जोड़ा। बोस इस तरह की मशीनों में "प्रमुख चालक" को नियुक्त करने वाले पहले व्यक्ति थे, जिसमें एक व्यक्ति के हाथ में रखी लोहे की छड़ होती थी, जिसका शरीर राल के एक टुकड़े पर खड़ा होकर अछूता किया जाता था। 1746 में, विलियम वॉटसन की मशीन में एक बड़ा पहिया था जो कई कांच के ग्लोबों को घुमाता था, जिसमें एक तलवार और एक बंदूक बैरल अपने प्रमुख चालकों के लिए रेशम की डोरियों से लटका हुआ था। लीपज़िग में भौतिकी के प्रोफेसर जोहान हेनरिक विंकलर ने हाथ के लिए चमड़े के कुशन को प्रतिस्थापित किया। 1746 के दौरान, जान इंगेनहौज़ ने प्लेट ग्लास से बनी विद्युत मशीनों का आविष्कार किया। इलेक्ट्रिक मशीन के साथ प्रयोगों को काफी हद तक लेडेन जार की खोज से सहायता मिली। संधारित्र का यह प्रारंभिक रूप, कांच के दोनों ओर प्रवाहकीय परतों के साथ, विद्युत प्रेरक बल के स्रोत से जुड़े होने पर बिजली का आवेश जमा कर सकता है। इलेक्ट्रिक मशीन में जल्द ही एंड्रयू (एंड्रियास) गॉर्डन, एक स्कॉट्समैन और एरफर्ट में प्रोफेसर द्वारा और सुधार किया गया, जिन्होंने एक ग्लास ग्लोब के स्थान पर एक ग्लास सिलेंडर को प्रतिस्थापित किया; और लीपज़िग के गीसिंग द्वारा जिन्होंने ऊनी सामग्री के कुशन से युक्त एक "रबर" जोड़ा। संग्राहक, धातु बिंदुओं की एक श्रृंखला से युक्त, लगभग 1746 में बेंजामिन विल्सन द्वारा मशीन में जोड़ा गया था, और 1762 में, इंग्लैंड के जॉन कैंटन (पहले पिथ-बॉल इलेक्ट्रोस्कोप के आविष्कारक भी) ने रबर की सतह पर टिन के मिश्रण को छिड़ककर विद्युत मशीनों की दक्षता में सुधार किया। 1768 में, जेसी रैम्सडेन ने प्लेट विद्युत जनरेटर के व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले संस्करण का निर्माण किया। 1783 में, हार्लेम के डच वैज्ञानिक मार्टिन वैन मारुम ने अपने प्रयोगों के लिए 1.65 मीटर व्यास की कांच की डिस्क के साथ उच्च गुणवत्ता की एक बड़ी इलेक्ट्रोस्टैटिक मशीन तैयार की। किसी भी ध्रुवीयता के साथ वोल्टेज का उत्पादन करने में सक्षम, इसे अगले वर्ष एम्स्टर्डम के जॉन कुथबर्टसन द्वारा उनकी देखरेख में बनाया गया था। जनरेटर वर्तमान में हार्लेम में टेलर संग्रहालय में प्रदर्शित है। 1785 में, एन. राउलैंड ने एक रेशम-बेल्ट वाली मशीन का निर्माण किया जो खरगोश के फर से ढकी दो ग्राउंड ट्यूबों को रगड़ती थी। एडवर्ड नायर्न ने 1787 में चिकित्सा उद्देश्यों के लिए एक इलेक्ट्रोस्टैटिक जनरेटर विकसित किया जिसमें सकारात्मक या नकारात्मक बिजली उत्पन्न करने की क्षमता थी, इनमें से पहला संग्रह बिंदु ले जाने वाले प्रमुख कंडक्टर से और दूसरा घर्षण पैड ले जाने वाले अन्य प्रमुख कंडक्टर से एकत्र किया जा रहा था। शीतकालीन मशीन में पहले की घर्षण मशीनों की तुलना में अधिक दक्षता थी। 1830 के दशक में, जॉर्ज ओम के पास अपने शोध के लिए वैन मारम मशीन के समान एक मशीन थी (जो अब जर्मन म्यूज़ियम, म्यूनिख, जर्मनी में है)। 1840 में, वुडवर्ड मशीन को 1768 रैम्सडेन मशीन में सुधार करके विकसित किया गया था, जिसमें प्रमुख चालक को डिस्क (ओं) के ऊपर रखा गया था। इसके अलावा 1840 में, आर्मस्ट्रांग पनबिजली मशीन विकसित की गई थी, जिसमें चार्ज वाहक के रूप में भाप का उपयोग किया गया था। घर्षण क्रिया सतह आवेश असंतुलन की उपस्थिति का अर्थ है कि वस्तुएँ आकर्षक या प्रतिकारक शक्तियों का प्रदर्शन करेंगी। यह सतह आवेश असंतुलन, जो स्थिर बिजली की ओर ले जाता है, दो अलग-अलग सतहों को एक साथ छूकर और फिर ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव की घटना के कारण उन्हें अलग करके उत्पन्न किया जा सकता है। दो गैर-प्रवाहकीय वस्तुओं को रगड़ने से बड़ी मात्रा में स्थिर बिजली उत्पन्न हो सकती है। यह घर्षण का परिणाम नहीं है; दो गैर-प्रवाहकीय सतहों को केवल एक को दूसरे के ऊपर रखने से आवेशित किया जा सकता है। चूँकि अधिकांश सतहों की बनावट खुरदरी होती है, इसलिए रगड़ने की तुलना में संपर्क के माध्यम से चार्ज करने में अधिक समय लगता है। वस्तुओं को एक साथ रगड़ने से दोनों सतहों के बीच चिपकने वाले संपर्क की मात्रा बढ़ जाती है। आम तौर पर इंसुलेटर, जैसे, पदार्थ जो बिजली का संचालन नहीं करते हैं, सतह के आवेश को उत्पन्न करने और धारण करने दोनों में अच्छे होते हैं। इन पदार्थों के कुछ उदाहरण रबर, प्लास्टिक, कांच और पिथ हैं। संपर्क में प्रवाहकीय वस्तुएं भी आवेश असंतुलन उत्पन्न करती हैं, लेकिन आवेश को केवल तभी बनाए रखती हैं जब वे अछूते हों। संपर्क विद्युतीकरण के दौरान स्थानांतरित होने वाले आवेश को प्रत्येक वस्तु की सतह पर संग्रहीत किया जाता है। ध्यान दें कि विद्युत प्रवाह की उपस्थिति विद्युतस्थैतिक बलों से और न ही स्पार्किंग से, कोरोना निर्वहन या अन्य घटनाओं से अलग नहीं होती है। दोनों घटनाएं एक ही प्रणाली में एक साथ मौजूद हो सकती हैं। घर्षण यंत्रों का इतिहास समय के साथ, धीरे-धीरे ऊपर उल्लिखित उपकरण के दूसरे वर्ग, अर्थात् प्रभाव यंत्रों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया था। ये स्थिरविद्युत प्रेरण द्वारा संचालित होते हैं और एक छोटे से प्रारंभिक आवेश की सहायता से यांत्रिक कार्य को स्थिरविद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं जिसे लगातार फिर से भरा और प्रबलित किया जा रहा है। एक प्रभाव मशीन का पहला सुझाव वोल्टा के इलेक्ट्रोफोरस के आविष्कार से विकसित हुआ प्रतीत होता है। इलेक्ट्रोफोरस एक एकल-प्लेट संधारित्र है जिसका उपयोग स्थिरविद्युत प्रेरण की प्रक्रिया के माध्यम से विद्युत आवेश के असंतुलन का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। अगला कदम तब था जब सोने के पत्ते के इलेक्ट्रोस्कोप के आविष्कारक अब्राहम बेनेट ने "बिजली के दोगुने" (फिल। ट्रांस., 1787), इलेक्ट्रोफोरस के समान एक उपकरण के रूप में, लेकिन यह एक इलेक्ट्रोस्कोप में अवलोकन योग्य बनाने के लिए तीन अछूती प्लेटों के साथ बार-बार मैनुअल संचालन के माध्यम से एक छोटे से चार्ज को बढ़ा सकता है। 1788 में, विलियम निकोलसन ने अपने घूर्णन डबलर का प्रस्ताव रखा, जिसे पहली घूर्णन प्रभाव मशीन माना जा सकता है। उनके उपकरण को "एक उपकरण के रूप में वर्णित किया गया था जो एक विंच को घुमाकर पृथ्वी के साथ घर्षण या संचार के बिना बिजली की दो अवस्थाओं का उत्पादन करता है"। (फिल। ट्रांस., 1788, पृष्ठ 403) निकल्सन ने बाद में एक "कताई संघनक" उपकरण को माप के लिए एक बेहतर उपकरण के रूप में वर्णित किया। इरास्मस डार्विन, डब्ल्यू. विल्सन, जी. सी. बोहननबर्गर और (बाद में, 1841) जे. सी. ई. पेक्लेट ने बेनेट के 1787 उपकरण के विभिन्न संशोधनों को विकसित किया। फ्रांसिस रोनाल्ड्स ने 1816 में एक पेंडुलम बॉब को प्लेटों में से एक के रूप में अनुकूलित करके उत्पादन प्रक्रिया को स्वचालित किया, जो घड़ी के काम या भाप इंजन द्वारा संचालित था-उन्होंने अपने विद्युत टेलीग्राफ को शक्ति देने के लिए उपकरण बनाया। टी. कैवाल्लो (जिन्होंने 1795 में सरल जोड़ का उपयोग करते हुए एक आवेश गुणक "कैवाल्लो गुणक" विकसित किया), जॉन रीड, चार्ल्स बर्नार्ड डेसोरमेस और जीन निकोलस पियरे हैचेट सहित अन्य लोगों ने घूर्णन डबलर के विभिन्न रूपों का विकास किया। 1798 में, जर्मन वैज्ञानिक और उपदेशक गॉटलीब क्रिस्टोफ बोहेनबर्गर ने एक पुस्तक में बेनेट और निकोलसन प्रकार के कई अन्य डबलरों के साथ बोहेनबर्गर मशीन का वर्णन किया। इनमें से सबसे दिलचस्प का वर्णन "एनालेन डेर फिजिक" (1801) में किया गया था। ग्यूसेप बेली ने 1831 में एक सरल सममित डबलर विकसित किया जिसमें दो घुमावदार धातु की प्लेटें शामिल थीं जिनके बीच एक इन्सुलेटिंग स्टेम पर ले जाने वाली प्लेटों की एक जोड़ी घूमती थी। यह पहली सममित प्रभाव मशीन थी, जिसमें दोनों टर्मिनलों के लिए समान संरचनाएँ थीं। इस उपकरण को कई बार सी. एफ. वार्ले द्वारा पुनर्निर्मित किया गया था, जिसने 1860 में एक उच्च शक्ति वाले संस्करण का पेटेंट कराया था, लॉर्ड केल्विन ("पुनःपूर्ति करने वाला") 1868 द्वारा, और ए. डी. मूर ("डायरोड") द्वारा, हाल ही में। लॉर्ड केल्विन ने अपने साइफन रिकॉर्डर के संबंध में स्याही के विद्युतीकरण के लिए एक संयुक्त प्रभाव मशीन और विद्युत चुम्बकीय मशीन, जिसे आमतौर पर माउस मिल कहा जाता है, और एक जल-बूंद इलेक्ट्रोस्टैटिक जनरेटर (1867) भी तैयार किया, जिसे उन्होंने "जल-छोड़ने वाला संघनक" कहा। 1864 और 1880 के बीच, डब्ल्यू. टी. बी. होल्ट्ज ने बड़ी संख्या में प्रभाव मशीनों का निर्माण और वर्णन किया जिन्हें उस समय का सबसे उन्नत विकास माना जाता था। एक रूप में, होल्ट्ज़ मशीन में एक क्षैतिज अक्ष पर घुड़सवार एक कांच की डिस्क होती है जिसे एक गुणा गियर द्वारा काफी गति से घुमाया जा सकता है, जो इसके पास एक निश्चित डिस्क में लगे प्रेरण प्लेटों के साथ बातचीत करता है। 1865 में, अगस्त जे. आई. टोपलर ने एक प्रभाव मशीन विकसित की जिसमें दो डिस्क एक ही शाफ्ट पर लगी होती हैं और एक ही दिशा में घूमती हैं। 1868 में, स्वीडॉफ मशीन में उत्पादन धारा को बढ़ाने के लिए एक जिज्ञासु संरचना थी। इसके अलावा 1868 में, कई मिश्रित घर्षण-प्रभाव मशीन विकसित की गईं, जिनमें कुंड मशीन और कैरे मशीन शामिल थे। 1866 में, पिच मशीन (या बर्टश मशीन) विकसित की गई थी। 1869 में, एच. जूलियस स्मिथ को एक पोर्टेबल और एयरटाइट उपकरण के लिए अमेरिकी पेटेंट प्राप्त हुआ जिसे पाउडर को प्रज्वलित करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। इसके अलावा 1869 में, जर्मनी में सेक्टरलेस मशीनों की जांच पोगेन्डॉर्फ द्वारा की गई थी। एफ. रोसेटी, ए. रिघी और फ्रेडरिक कोलरॉश द्वारा प्रभाव मशीनों की क्रिया और दक्षता की आगे जांच की गई। ई. ई. एन. मस्कार्ट, ए. रोइटी और ई. बोचोटे ने भी प्रभाव मशीनों की दक्षता और वर्तमान उत्पादन शक्ति की जांच की। 1871 में, म्यूसियस द्वारा क्षेत्रविहीन मशीनों की जांच की गई थी। 1872 में, रिघी का इलेक्ट्रोमीटर विकसित किया गया था और यह वैन डी ग्राफ जनरेटर के पहले पूर्वजों में से एक था। 1873 में, लेज़र ने लेज़र मशीन विकसित की, जो होल्ट्ज़ मशीन का एक रूप है। 1880 में, रॉबर्ट वॉस (एक बर्लिन उपकरण निर्माता) ने मशीन का एक रूप तैयार किया जिसमें उन्होंने दावा किया कि टोपलर और होल्ट्ज़ के सिद्धांतों को जोड़ा गया था। इसी संरचना को टोपलर-होल्ट्ज़ मशीन के रूप में भी जाना जाता है। 1878 में, ब्रिटिश आविष्कारक जेम्स विमशर्स्ट ने कई डिस्क के साथ एक शक्तिशाली संस्करण में, होल्ट्ज मशीन में सुधार करते हुए, इलेक्ट्रोस्टैटिक जनरेटर के बारे में अपना अध्ययन शुरू किया। शास्त्रीय विम्शर्स्ट मशीन, जो प्रभाव मशीन का सबसे लोकप्रिय रूप बन गई, 1883 तक वैज्ञानिक समुदाय को सूचित किया गया था, हालांकि बहुत समान संरचनाओं वाली पिछली मशीनों को पहले होल्ट्ज़ और म्यूज़ियस द्वारा वर्णित किया गया था। 1885 में, इंग्लैंड में अब तक की सबसे बड़ी विम्शर्स्ट मशीनों में से एक का निर्माण किया गया था (यह अब शिकागो विज्ञान और उद्योग संग्रहालय में है)। विमशर्स्ट मशीन काफी सरल मशीन है; यह चार्ज के स्थिरविद्युत प्रेरण के साथ सभी प्रभाव मशीनों के रूप में काम करती है, जिसका अर्थ है कि यह अधिक चार्ज बनाने और जमा करने के लिए थोड़ा भी मौजूदा चार्ज का उपयोग करती है, और जब तक मशीन काम कर रही है तब तक इस प्रक्रिया को दोहराती है। विम्शर्स्ट मशीनें निम्न से बनी होती हैंः विपरीत घूर्णन की पुलियों से जुड़ी दो अछूती डिस्क, डिस्क में उनके बाहरी-मुखी पक्षों पर छोटी प्रवाहकीय (आमतौर पर धातु) प्लेटें होती हैं; दो दोहरे छोर वाले ब्रश जो चार्ज स्टेबलाइज़र के रूप में काम करते हैं और वह स्थान भी हैं जहां प्रेरण होता है, जिससे नए चार्ज एकत्र किए जाते हैं; संग्रह करने वाले कंघों के दो जोड़े, जो, जैसा कि नाम से पता चलता है, मशीन द्वारा उत्पादित विद्युत चार्ज के संग्राहक हैं; दो लेडेन जार, मशीन के संधारित्र; इलेक्ट्रोड की एक जोड़ी, एक बार चार्ज के हस्तांतरण के लिए जब वे पर्याप्त रूप से जमा हो जाते हैं। विमशर्स्ट मशीन की सरल संरचना और घटक इसे घर में बने स्थिरविद्युत प्रयोग या प्रदर्शन के लिए एक सामान्य विकल्प बनाते हैं, ये विशेषताएं ऐसी कारक थीं जिन्होंने इसकी लोकप्रियता में योगदान दिया, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया था। 1887 में, वेनहोल्ड ने ध्रुवीयता उलटने से बचने के लिए डिस्क के पास लकड़ी के सिलेंडरों के साथ ऊर्ध्वाधर धातु बार इंडक्टर्स की एक प्रणाली के साथ लेसर मशीन को संशोधित किया। एम. एल. लेबीज़ ने लेबीज़ मशीन का वर्णन किया, जो अनिवार्य रूप से एक सरलीकृत वॉस मशीन थी (एल 'इलेक्ट्रिसियन, अप्रैल 1895, पीपी. 225-227)। 1893 में, लुई बोनेटी ने विम्शर्स्ट मशीन की संरचना के साथ एक मशीन का पेटेंट कराया, लेकिन डिस्क में धातु क्षेत्रों के बिना। यह मशीन विभाजित संस्करण की तुलना में काफी अधिक शक्तिशाली है, लेकिन इसे आमतौर पर बाहरी रूप से लागू चार्ज के साथ शुरू किया जाना चाहिए। पिजन मशीन 1898 में, पिजन मशीन को डब्ल्यू. आर. पिजन द्वारा एक अद्वितीय सेटअप के साथ विकसित किया गया था। उस वर्ष 28 अक्टूबर को, पिजन ने प्रभाव मशीनों (दशक की शुरुआत में) में कई वर्षों की जांच के बाद इस मशीन को फिजिकल सोसाइटी को प्रस्तुत किया। इस उपकरण को बाद में फिलोसोफिकल पत्रिका (दिसंबर 1898, पृष्ठ। 564) और विद्युत समीक्षा (खंड। एक्स. एल. वी., पृष्ठ। 748)। एक पिजन मशीन में स्थिर इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्टर्स होते हैं जो इस तरह से व्यवस्थित होते हैं जो इलेक्ट्रोस्टैटिक इंडक्शन प्रभाव को बढ़ाते हैं (और इसका विद्युत उत्पादन इस प्रकार की विशिष्ट मशीनों की तुलना में कम से कम दोगुना होता है [सिवाय इसके कि जब इसे ओवरटैक्स किया जाता है])। पिजन मशीन की आवश्यक विशेषताएँ हैं, एक, घूर्णन समर्थन और आवेग प्रेरित करने के लिए निश्चित समर्थन का संयोजन, और दो, मशीन के सभी भागों का बेहतर इन्सुलेशन (लेकिन विशेष रूप से जनरेटर के वाहकों का)। पिजन मशीन एक विमशर्स्ट मशीन और वॉस मशीन का एक संयोजन है, जिसमें चार्ज रिसाव की मात्रा को कम करने के लिए अनुकूलित विशेष विशेषताएं हैं। पिजन मशीनें इस प्रकार की सर्वश्रेष्ठ मशीनों की तुलना में खुद को अधिक आसानी से उत्तेजित करती हैं। इसके अलावा, पिजन ने संलग्न क्षेत्रों के साथ उच्च वर्तमान "ट्रिपलएक्स" अनुभाग मशीनों (या "एकल केंद्रीय डिस्क के साथ दोहरी मशीनों") की जांच की (और इस प्रकार की मशीन के लिए ब्रिटिश पेटेंट 22517 (1899) प्राप्त किया)। 20वीं शताब्दी के अंत में कई डिस्क मशीनें और "ट्रिपलएक्स" इलेक्ट्रोस्टैटिक मशीनें (तीन डिस्क वाले जनरेटर) भी बड़े पैमाने पर विकसित की गईं। 1900 में, एफ. टड्सबरी ने पाया कि संपीड़ित हवा, या बेहतर, कार्बन डाइऑक्साइड वाले धातु कक्ष में एक जनरेटर को घेरने से, संपीड़ित गैसों के अवरोधक गुणों ने संपीड़ित गैस के टूटने के वोल्टेज में वृद्धि के कारण बहुत बेहतर प्रभाव प्राप्त करने में सक्षम बनाया, और प्लेटों और अवरोधक समर्थनों में रिसाव में कमी आई। 1903 में, अल्फ्रेड वेहरसन ने एक एबोनाइट घूर्णन डिस्क का पेटेंट कराया, जिसमें डिस्क की सतह पर बटन संपर्कों के साथ अंतर्निहित क्षेत्र थे। 1907 में, हेनरिक वोमेल्सडॉर्फ ने इस डिस्क और सेल्युलॉइड प्लेटों (DE154175; "वेहरसेन मशीन") में एम्बेडेड इंडक्टर्स का उपयोग करके होल्ट्ज मशीन के बदलाव की सूचना दी। वोमेल्सडॉर्फ ने कई उच्च प्रदर्शन वाले इलेक्ट्रोस्टैटिक जनरेटर भी विकसित किए, जिनमें से सबसे प्रसिद्ध उनकी "कंडेनसर मशीनें" (1920) थीं। ये एकल डिस्क मशीनें थीं, जिनमें अंतःस्थापित क्षेत्रों के साथ डिस्क का उपयोग किया जाता था जिन्हें किनारों पर एक्सेस किया जाता था। वैन डी ग्राफ जनरेटर का आविष्कार अमेरिकी भौतिक विज्ञानी रॉबर्ट जे द्वारा किया गया था। 1929 में एम. आई. टी. में एक कण त्वरक के रूप में वान डी ग्राफ। पहला मॉडल अक्टूबर 1929 में प्रदर्शित किया गया था। वैन डी ग्राफ मशीन में, एक इंसुलेटिंग बेल्ट एक इंसुलेटेड खोखले धातु उच्च वोल्टेज टर्मिनल के इंटीरियर में विद्युत आवेश का परिवहन करता है, जहां इसे धातु बिंदुओं के "कंघी" द्वारा टर्मिनल में स्थानांतरित किया जाता है। डिजाइन का लाभ यह था कि चूंकि टर्मिनल के अंदरूनी हिस्से में कोई विद्युत क्षेत्र नहीं था, इसलिए टर्मिनल पर वोल्टेज कितना अधिक था, इसकी परवाह किए बिना बेल्ट पर चार्ज को टर्मिनल पर छोड़ा जा सकता था। इस प्रकार मशीन पर वोल्टेज की एकमात्र सीमा टर्मिनल के बगल में हवा का आयनीकरण है। यह तब होता है जब टर्मिनल पर विद्युत क्षेत्र हवा की परावैद्युत शक्ति, लगभग 30 केवी प्रति सेंटीमीटर से अधिक हो जाता है। चूँकि उच्चतम विद्युत क्षेत्र तेज बिंदुओं और किनारों पर उत्पन्न होता है, टर्मिनल को एक चिकने खोखले गोले के रूप में बनाया जाता है; व्यास जितना बड़ा होगा वोल्टेज उतना ही अधिक प्राप्त होगा। पहली मशीन में चार्ज ट्रांसपोर्ट बेल्ट के रूप में पांच और डाइम स्टोर से खरीदे गए रेशम के रिबन का उपयोग किया गया था। 1931 में एक पेटेंट प्रकटीकरण में 1,000,000 वोल्ट का उत्पादन करने में सक्षम एक संस्करण का वर्णन किया गया था। वैन डी ग्राफ जनरेटर एक सफल कण त्वरक था, जो 1930 के दशक के अंत तक उच्चतम ऊर्जा का उत्पादन करता था जब साइक्लोट्रॉन ने इसे हटा दिया था। ओपन एयर वैन डी ग्राफ मशीनों पर वोल्टेज हवा के टूटने से कुछ मिलियन वोल्ट तक सीमित है। उच्च वोल्टेज, लगभग 25 मेगावाट तक, जनरेटर को दबाव वाले इन्सुलेटिंग गैस के टैंक के अंदर घेरकर प्राप्त किया गया था। इस प्रकार के वैन डी ग्राफ कण त्वरक का उपयोग अभी भी चिकित्सा और अनुसंधान में किया जाता है। भौतिकी अनुसंधान के लिए अन्य विविधताओं का भी आविष्कार किया गया था, जैसे कि पेलेट्रॉन, जो चार्ज परिवहन के लिए बारी-बारी से इन्सुलेट करने और संचालन लिंक के साथ एक श्रृंखला का उपयोग करता है। छोटे वैन डी ग्राफ जनरेटरों का उपयोग आमतौर पर विज्ञान संग्रहालयों और विज्ञान शिक्षा में स्थिर बिजली के सिद्धांतों को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है। एक लोकप्रिय प्रदर्शन यह है कि एक व्यक्ति एक अछूता समर्थन पर खड़े होने के दौरान उच्च वोल्टेज टर्मिनल को छूता है; उच्च वोल्टेज व्यक्ति के बालों को चार्ज करता है, जिससे तार सिर से बाहर खड़े हो जाते हैं। अन्य सभी स्थिरविद्युत जनित्र ट्राइबोइलेक्ट्रिक प्रभाव या स्थिरविद्युत प्रेरण का उपयोग नहीं करते हैं। विद्युत आवेश सीधे विद्युत धाराओं द्वारा उत्पन्न किए जा सकते हैं। आयनाइज़र और ई. एस. डी. बंदूकें इसके उदाहरण हैं। अनुप्रयोग ग्रिडेड आयन थ्रस्टर ई. डब्ल्यू. आई. सी. ओ. एन. एक इलेक्ट्रोस्टैटिक वैनलेस आयन पवन जनरेटर, ई. डब्ल्यू. आई. सी. ओ. एन., को डेल्फ्ट यूनिवर्सिटी ऑफ टेक्नोलॉजी (टी. यू. डेल्फ्ट) में स्कूल ऑफ इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग, गणित और कंप्यूटर विज्ञान द्वारा विकसित किया गया है। यह एक वास्तुकला फर्म मेकानू के पास स्थित है। मुख्य विकासकर्ता जोहान स्मिट और धीरदज जैराम थे। हवा के अलावा, इसके कोई गतिशील भाग नहीं हैं। यह अपने संग्राहक से आवेशित कणों को ले जाने वाली हवा द्वारा संचालित होता है। डिजाइन खराब दक्षता से ग्रस्त है। डच विंडव्हील ई. डब्ल्यू. आई. सी. ओ. एन. के लिए विकसित तकनीक का डच विंडव्हील में पुनः उपयोग किया गया है। एयर आयनाइजर फ्रिंज विज्ञान और उपकरण इन जनरेटरों का उपयोग विभिन्न फ्रिंज विज्ञान जांचों का समर्थन करने के लिए, कभी-कभी अनुचित और कुछ विवाद के साथ किया गया है। 1911 में, जॉर्ज सैमुअल पिगॉट ने रेडियोटेलीग्राफी और "एंटीग्रेविटी" से संबंधित अपने प्रयोगों के लिए एक दबाव वाले डिब्बे के भीतर संलग्न एक कॉम्पैक्ट डबल मशीन के लिए एक पेटेंट प्राप्त किया। बहुत बाद में (1960 के दशक में), "टेस्टाटिका" के रूप में जानी जाने वाली एक मशीन का निर्माण जर्मन इंजीनियर, पॉल सुइस बाउमन द्वारा किया गया था, और एक स्विस समुदाय, मेथेरनिथन्स द्वारा प्रचारित किया गया था। टेस्टाटिका 1898 पिजन इलेक्ट्रोस्टैटिक मशीन पर आधारित एक विद्युत चुम्बकीय जनरेटर है, जिसके बारे में कहा जाता है कि यह सीधे पर्यावरण से उपलब्ध "मुक्त ऊर्जा" का उत्पादन करता है। इलेक्ट्रोस्टैटिक मोटर इलेक्ट्रोमीटर (जिसे "इलेक्ट्रोस्कोप" के रूप में भी जाना जाता है) इलेक्ट्रेट स्टेटिक बिजली संदर्भ आगे पढ़ने के लिएः बेश्रीबंग अनटर्शीड्लिचर एलेक्ट्रिज़िटैट्सवेर्डोप्लर वॉन एनियर न्यूएन एनरिच्टंग नेब्स्ट एनियर एनज़हल वॉन वर्सुचेन यूबी। तुबिनजेन 1798. इलेक्ट्रिज़िटैट्सलेहर [बिजली के विभिन्न विषयों पर कई प्रयोगों के साथ एक नए उपकरण के विभिन्न बिजली-दोगुने का विवरण]। विल्हेम होल्ट्जः साइड पुल द्वारा इन्सुलेट सतहों पर उच्च चार्ज और इंडक्शन मशीनों के निर्माण के लिए इस सिद्धांत का हस्तांतरण। में जोहान पोगेंडॉर्फ, सी. जी. बार्थ 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