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/ NetNews Usenet Archive 1993 #1 / NN_1993_1.iso / spool / sci / physics / 22141 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1993-01-06  |  2.3 KB
  1. Path: sparky!uunet!zaphod.mps.ohio-state.edu!pacific.mps.ohio-state.edu!ohstpy!edharris
  2. From: edharris@ohstpy.mps.ohio-state.edu
  3. Newsgroups: sci.physics
  4. Subject: Electric Pinwheel Problem
  5. Message-ID: <15339.2b4a1056@ohstpy.mps.ohio-state.edu>
  6. Date: 5 Jan 93 22:48:54 EST
  7. Organization: The Ohio State University, Department of Physics
  8. Lines: 50
  9.  
  10. The posting on Ben Franklin and the possible determination of +/- charges 
  11. reminds me an interesting phenomenon (at least I think so).
  12.  
  13. I had made an electric pinwheel ( just an S-shaped piece of wire free to 
  14. spin about its center):
  15.  
  16. direction of spin    <-    ___ *corona here
  17.                /
  18.               /  
  19.              /|   <-- pivot point
  20.             / |
  21.     corona    *---  |______ to +/- High Voltage
  22.  
  23. You hook it up to a high voltage DC supply (approx 5kV or higher) of either 
  24. + or - polarity and the thing begins to spin in  the direction shown 
  25. regardless of the polarity. (In case my drawing is unclear: the electric 
  26. pinwheel spins in the same direction as a water pinwheel with water being 
  27. ejected from the tips of the S-shape. In fact, the corona of the electric 
  28. pinwheel makes it look like "fire" is shooting out the tips of the "S".)
  29.  
  30. I belive the reason for this is as follows: If the pinwheel is at High 
  31. voltage the electric field at the tips of the "S" will be high enough to 
  32. ionize the surrounding air (thus the visible glow from corona). Now if the 
  33. "S" is at +HV then light electrons will be attracted to the tips and the 
  34. heavy ions will be repelled. Since electrons are light and have a 
  35. relatively high mobility in a plasma, they will be quickly swept out of the 
  36. tip region due to the electric field- thus leaving the plasma near the tips 
  37. with a small net + charge. Therefore the tips are constantly repelled from 
  38. the plasma near the tips...
  39.  
  40. (The collision of the electrons with the tips contributes only a very tiny 
  41. momentum change to the tips)
  42.  
  43.  
  44. Anyway I discovered ( or rediscovered) a neat variation to this expt.
  45.  
  46. If, instead of applying High Voltage DC, you apply high voltage, high 
  47. frequency AC... then you can get the pinwheel to spin BACKWARDS!
  48.  
  49. I used a solid-state Tesla coil (homebrew):
  50. frequency 10-20KHz
  51. Voltage 10-50 kV
  52.  
  53. Usually the pinwheel spins around in the "Usual" way, but for some voltage/
  54. frequency combinations it spins backwards. 
  55.  
  56. Anybody got ideas on this?
  57.  
  58. Flames away!
  59. -Ed
  60.