La machine de Wimshurst
Pour expliquer un phénomène physique, ou autre, on cherche pour mieux se faire comprendre à faire une simplification des choses, donner un exemple, ou encore faire une analogie au phénomène. C'est dans ce but là que nous avons décidé d'utiliser la machine de Wimshurst
Il faut savoir que notre expérience première en physique était de mesurer la tension du Taser, en isolant ses bornes, en les prolongeant par des fils pour mesurer la distance à laquelle l'arc électrique se formait pendant l'utilisation du Taser. La distance serait alors exploitée grâce au champ disruptif de l'air pour calculer la tension. Cette manipulation a été jugée très intéressante mais toutefois trop dangereuse et donc interdite. Mais nous avons gardé cette idée de mesure de tension grâce au champ disruptif de l'air. C'est ce que nous allons faire pendant cette expérience qui permettra de mieux comprendre le fonctionnement du Taser.
Nous allons actionner la machine de Wimschurst grâce à la manivelle placée à l'arrière. Les électrodes vont être placées à une distance de 5 cm l' une de l' autre ce qui correspond environ à celles de notre Taser. Nous calculerons ensuite la tension entre les deux bornes grâce au champ disruptif de l'air. Ainsi nous obtiendrons une estimation de la tension que peut délivrer un Taser comme le notre acheté sans contrôle !
La machine en cours d'expérience
Comme Notre Taser, la machine de Wimshurst charge deux condensateurs avec des charges positives et négatives qui se déchargent brusquement une fois chargés. L’électricité est alors dirigée et conduite vers les électrodes de la machines, qui sont éloignées à une distance convenue. Les charges positives et négatives passent d’une borne à l’autre formant alors un arc électrique comme pour un Taser. Les seules différences entre la machine et le Taser sont les sources de l’énergie : manuelle pour la machine et grâce aux batteries pour le Taser.
Une fois l'arc électrique formé, il nous était alors possible de mesurer la tension délivrée grâce au champ disruptif de l’air. Le calcul est le suivant :
On sait grâce aux champ disruptif de l’air qu’un arc électrique se forme entre des éléctrodes distantes d'un mètre pour une tension de 3600 kV. Sachant que 5 cm = 0.05m, il suffit d’appliquer le produit en croix. Ainsi la machine de Wimshurst délivre une tension de : 3600 X 0.05 = 180kV soit 180 000 V
Nous avons montré un phénomène semblable à celui du Taser avec un courant électrique à haute tension dont on a mesurée la valeur comme s'il s'agissait de notre Taser.
