Die alten Völker rund um das Mittelmeer wussten, dass wenn sie einen Bernsteinstab auf das Fell einer Katze rieben, der Stab leichte Gegenstände wie Federn anziehen würde. Die alten Griechen wussten, dass bestimmte Mineralien wie Magnetit magnetisch waren.
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1600 der englische Wissenschaftler William Gilbert unterschied Magnetismus von statischer Elektrizität, und er nannte die Kraft der statischen Elektrizität electricus vom griechischen Wort für "Bernstein"
Erst 1767 kam der englische Wissenschaftler Joseph Priestley formell vorgeschlagen, dass die elektrische Kraft zwischen zwei geladenen Objekten mit dem Quadrat des Abstandes zwischen ihnen abnimmt. Priestley ist in erster Linie als Entdecker des Elements Sauerstoff bekannt und dafür, dass er kohlensäurehaltiges Wasser erfunden hat. Also, wenn Sie das nächste Mal eine Cola trinken, tipp deinen Hut auf Joseph Priestley.
1785 der französische Physiker Charles-Augustin de Coulomb veröffentlichte drei Artikel über Elektrizität und Magnetismus, in denen er die elektrostatische Kraft beschrieb. Das Gesetz wurde als Coulombsches Gesetz bekannt und besagt :
1. Gleiche Ladungen stoßen sich gegenseitig ab und ziehen sich im Gegensatz zu Ladungen an.
2. Die Anziehung oder Abstoßung wirkt entlang einer Linie zwischen den beiden Ladungen.
3. Die Größe der Kraft ist direkt proportional zum Produkt der Ladungen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen ihnen.
Die skalare Form der Gleichung ist :
Wo k e ist Coulombs Konstante q 1 und q 2 sind die vorzeichenbehafteten Größen der Ladungen und der Skalar r ist der Abstand zwischen den Ladungen. Die Kraft wird in Newton, die Ladung in Coulomb und der Abstand in Metern gemessen.
Überraschenderweise ist das inverse Quadratverhalten der elektrostatischen Kraft identisch mit dem der Schwerkraft, wie in Isaac Newtons beschrieben Gesetz der universellen Gravitation .
Haloid wird zu Xerox
Schneller Vorlauf bis 1938 und Patentanwalt genannt Chester Carlson der im US-Patentamt in New York City arbeitete. Carlson musste Kopien mit einer großen Anzahl von Papieren anfertigen, aber seine Hände waren arthritisch. Nachts bastelte er in seiner Küche und fertigte das erste Fotokopiergerät an.
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Zwischen 1939 und 1944 versuchte Carlson, seine Erfindung an über 20 Unternehmen zu vermarkten, darunter IBM und General Electric, und alle lehnten ihn ab, da kein Kopiergerät erforderlich war. Haloid Corporation ein kleiner New Yorker Hersteller von Fotopapier erhielt die Lizenz zur Entwicklung eines Kopiergeräts auf der Grundlage der Erfindung von Carlson.
Sie konsultierten einen Professor für klassische Sprachen, der den Namen "Xerographie" aus den griechischen Wörtern erfand. Xeros für trocken und Grafiken zum Schreiben, und die Haloid Corporation wurde zur Xerox Corporation.
Der elektrostatische Prozess macht Kopien. Er verwendet eine selenbeschichtete Aluminiumtrommel, weil Selen hat eine interessante Eigenschaft - es ist ein Isolator im Dunkeln und ein Leiter, wenn es Licht ausgesetzt wird.
In der ersten Stufe des Xerographieprozesses wird eine negative Ladung unter einer dünnen Schicht positiv geladenen Selens induziert.
Die Oberfläche der Trommel wird dann dem zu kopierenden Bild ausgesetzt. Wenn das Bild hell ist, wird die positive Ladung neutralisiert, und wenn das Bild dunkel ist, bleibt die positive Ladung erhalten. Das Bild wurde nun auf das Bild übertragenTrommel.
Dann wird ein trockenes Schwarzpulver, Toner genannt, mit einer negativen Ladung besprüht, die von den positiven Bereichen der Trommel angezogen wird.
Ein leeres Stück Papier wird stärker positiv geladen als die Trommel, so dass der Toner aus der Trommel gezogen wird. Schließlich werden Papier und Toner durch erhitzte Walzen geleitet, die schmelzen und den Toner dauerhaft auf dem Papier haften lassen.
Bei Laserdruckern wird ein Laserstrahl über eine photoleitende Trommel gescannt, die ein positiv geladenes Bild hinterlässt. Die nächsten Schritte sind die gleichen wie bei der Xerographie. Da Laserlicht sehr genau gesteuert werden kann, können Laserdrucker sehr hohe Werte erzeugen.Qualitätsbilder.
Das elektrostatische Verfahren wird auch in Tintenstrahldruckern verwendet, bei denen eine Düse winzige Tintentröpfchen fein sprüht, die dann elektrostatisch aufgeladen werden. Die Tröpfchen werden mit Paaren geladener Platten gerichtet und bilden Buchstaben und Bilder auf Papier. FarbtintenstrahlDrucker verwenden schwarze, cyanfarbene, magentafarbene und gelbe Düsen.
Pulverbeschichtung, nicht nur für Motorräder
Eine andere Verwendung des elektrostatischen Verfahrens ist das elektrostatische Streichen oder Beschichten, auch als "Pulverbeschichtung" bekannt. Das Verfahren verwendet eine elektrostatische Hochspannungsladung, die sowohl auf das zu beschichtende Objekt als auch auf den Sprühmechanismus aufgebracht wird.
Eine Beschichtung aus pulverförmigen Partikeln oder einer zerstäubten Flüssigkeit wird durch eine starke elektrostatische Aufladung zum Werkstück beschleunigt. Die Ionenbindung der Beschichtung mit dem Objekt erzeugt eine gleichmäßige Beschichtung, die sehr gut haftet.
Vor dem Aushärten können mehrere Pulverlacke aufgetragen werden. Dies ermöglicht das Mischen und Ausbluten von Farben, die Spezialeffekte erzeugen. Aus diesem Grund wird die Pulverbeschichtung von Motorradfans weltweit geliebt.