ماشين الكتروستاتيك
اين قطرهها يكباره به محفظه رسيده و به ديوارههاي رسانا منتقل خواهند شد. ديوار باردار روي ساير قطرههاي در حال سقوط اثر دافعه دارد. در نهايت حالت بحراني (حدي) براي قطرهاي كه در محفظهي ورودي سرعت صفر دارد وجود دارد. در اين شرايط محفظه داراي پتانسيل ماكزيمم خواهد بود.
توضيح:
اگر محفظه به اندازهي كافي بزرگ نباشد (يا قطرهها به تناسب آن بزرگ نباشند)، قبل از آنكه قطره به سرعت صفر برسد محفظه پُر خواهد شد. پتانسيل محفظهي پُر در اين حالت v=Q/4πε0R خواهد بود. فرض ميكنيم شعاع محفظهي كروي R و بار آن Q=Nq باشد و N تعداد قطرههاييست كه در محفظه سقوط كردهاند و q بار هر قطره است. با فرض اينكه هر قطره پتانسيل v0 دارد پس v=nv0r/R و r شعاع قطره است. با توجه به بقاي جرم R3=Nr3است و وقتي با رابطهي بالا تركيب شود: v=v0(R/r)2بنابراين بيشينهي پتانسيل محفظه در اين حالت به ارتفاع قطرههاي در حال سقوط وابسته نيست (البته به شرط آنكه محفظه به قدر كافي بزرگ باشد). بقاي انرژي باعث ميشود قطره از شير خروجي خارج و از بالاي لولههاي محفظه وارد شد (h>2R).
ارتفاع h از زير محفظه تا خروجي شير اندازهگيري ميشود و q1 بار محفظه در گشتاور اختياري (دلخواه) است.
با استفاده از رابطهي زير در مييابيم كه q1 افزايش مييابد و سرعت قطرهها در بالاي محفظه كاهش مييابد. با توجه به فرمول حالت حدي سرعت برابر صفر را در نظر بگيريد. چه اتفاقي ميافتد؟ در حالت بحراني (حدي) بار محفظه برابر است با: q 1=mgR(h-r)/rv0
v0 در رابطهي بالا پتانسيل يك قطره است. حال اگر چگالي مايع ρ باشد، پتانسيل حدي محفظه چنين است: v=ρg/3ε0 r2(h-R)/rv0
اين دستگاه را به نام ژنراتور الكتروستاتيك كلوين مي شناسند.