静電気による電力生成
静電気は、さまざまな物体や表面に電荷が蓄積し、接触時にその電荷が交換される現象の非公式な用語です。静電気による電位差（つまり電圧）は、静電誘導またはトライボエレクトリック効果のいずれかのメカニズムを使用して生成することができます。これらの発電機は非常に高い電圧と低い電流を生成しましたが、非常に高い電圧を生成する機械の絶縁が困難であるため、効率が低く、商業的に重要な量の電力を生成するためには使用されませんでした。実際の適用例としては、初期のX線管の電源供給や、後にいくつかの原子粒子加速器での使用があります。静電気によるショックが人を傷つけない主な理由は、その非常に低いアンペア数にあります。
静電気
私たちが日常的に経験する静電気のほとんどは、トライボエレクトリック効果によって引き起こされます。トライボエレクトリック効果は、特定の材料が接触し分離することで電気的に帯電する接触帯電の一種です。2つの材料の摩擦は、これらの材料の頻繁な接触と分離により効果を大幅に増加させます。乾燥した日には、空気中に水分子が少ないため、静電気がより顕著になります。電気アークを生成するためには非常に高い電圧が必要です。空気は電気の非常に悪い導体であり、高い誘電強度を持っています。
静電発電機
静電発電機は、高電圧と低連続電流の電気、つまり静電気を生成する電気発電機です。静電誘導またはトライボエレクトリック効果のいずれかのメカニズムを使用して電位差（つまり電圧）を生成することができます。これらの発電機は非常に高い電圧と低い電流を生成しました。静電発電機には摩擦発電機や誘導発電機など、さまざまなタイプがあります。ESGは高電圧を生成しますが、電流は数百マイクロアンペアしかありません。電圧は簡単に数十万ボルトに達することができます。誘電体材料は突破電圧を増加させ、より多くの電気エネルギーを生成することができます。
Wimshurst機械
Wimshurst機械は、静電誘導効果を利用して電気エネルギーを作り出します。これらの機械は、摩擦に依存せずに静電誘導、または影響を通じて電荷を分離する、影響機械と呼ばれる静電発電機のクラスに属しています。
Van de Graaff発電機
Van de Graaff発電機は、非常に高い電圧を生成しながら、より小さな一定の電流を維持できる静電装置です。最初のVan de Graaff発電機は1929年にアメリカの物理学者で発明家のロバート・J・ヴァン・デ・グラフによって建造されました。
回転ディスク高電圧発電機
回転ディスク高電圧発電機は、摩擦法ではなく誘導を使用して電荷を生成します。電荷は、絶縁体のディスク内で回転する電荷キャリアによって、地面の電位からHV端子まで輸送されます。
電圧を生成する他の方法
電圧、または電気ポテンシャルは、以下の方法によって生成することができます：静電気、電気化学、磁気誘導、圧電効果、熱電効果、光電効果、熱電子放出などです。
