August Joseph Ignaz Toepler (7 de setembro de 1836 – 6 de março de 1912) foi um químico e físico alemão conhecido por seus experimentos em eletrostática.
August Toepler nasceu em 7 de setembro de 1836. Estudou química no Gewerbe-Institut Berlin (1855–1858) e graduou-se na Universidade de Jena em 1860. Mais tarde, Toepler voltou-se para a física experimental. August Toepler foi professor de química e física na Academia de Poppelsdorf (1859-1864). Recebeu uma cadeira de química e tecnologia química no Instituto Politécnico de Riga e ocupou este cargo entre 1864 e 1868. Em 1864, ele aplicou o teste da faca de Foucault para espelhos de telescópios à análise do fluxo de fluido e da onda de choque. Ele nomeou este novo método de fotografia Schlieren, pelo qual é justamente famoso. Ele também desenvolveu a máquina de Toepler, uma máquina de influência eletrostática (gerador de alta tensão) em 1865, que um dia seria usada em primeiros aparelhos de raios X. Versões melhoradas foram produzidas por Wilhelm Holtz, Roger e J. Robert Voss.
Em 1868, tornou-se professor na Universidade de Graz na Áustria, onde, sob sua administração, um novo instituto físico foi criado. Em 1876, Toepler veio para Dresden, onde recebeu a cadeira de Física Experimental. Foi diretor do Instituto de Física da Universidade Técnica de Dresden até sua aposentadoria em 1900. Seu filho Maximilian Toepler deu continuidade ao trabalho científico de forma independente. Toepler é lembrado como inventor de máquinas eletrostáticas e por seu trabalho com bombas de ar e ondas acústicas. Toepler também descreveu uma máquina simétrica (1866), que é uma máquina sem setores, e um dispositivo semelhante é usado como multiplicador de tensão.
As máquinas eletrostáticas de Toepler foram fabricadas por diferentes pessoas e empresas, por exemplo, uma máquina de Toepler pode ser encontrada em um catálogo da Welch Scientific Company (Chicago, EUA). As diferenças entre uma máquina de Toepler, uma máquina de Holtz e uma máquina de Toepler-Holtz não são claras, mesmo em livros escritos quando elas eram vitais para a tecnologia moderna. Às vezes, essa máquina é chamada de máquina Holtz-Toepler simplesmente porque foi fabricada por Holtz, mas o projeto original ainda é o mesmo da máquina de Toepler. Este modelo de gerador de indução eletrostática, muito em voga para fins eletromédicos no final do século XIX, baseia-se nos princípios do eletróforo e da função de duplicador. É derivado das melhorias mecânicas feitas entre 1865 e 1880 pelo físico August Toepler, pelo físico alemão Wilhelm Holtz (1836-1913) e por J. Robert Voss, um mecânico de Berlim. Voss criou este modelo de autoexcitação em 1880, aperfeiçoando uma máquina apresentada por Toepler no ano anterior.
A máquina assenta sobre uma base de nogueira com pés. Uma coluna suporta horizontalmente o eixo de rotação. Dois discos finos de vidro envernizados, paralelos e muito próximos um do outro, são articulados verticalmente a este eixo. O maior dos dois (o de trás) é um disco fixo e repousa sobre a base ao longo da ranhura de um disco de isolamento de ebonite; o outro (o da frente) é um disco móvel menor e gira por meio de uma manivela que controla um par de polias conectadas por uma corda. No lado externo, o disco fixo carrega os indutores, duas tiras de papel-alumínio coladas no meio de duas amplas blindagens de papel colocadas diametralmente, uma ao lado da outra.
O disco móvel carrega o sistema de autoexcitação Toepler-Voss, consistindo de seis botões metálicos, cada um rodeado por um anel de papel-alumínio, colocados equidistantemente em um círculo. Duas pequenas escovas metálicas roçam contra os botões; as escovas são fixadas a um condutor curvo (coberto com ebonite) que é preso aos discos em pontos opostos e está em contato com as tiras de papel-alumínio do indutor. Em frente aos botões, fixados na borda do disco móvel em direção ao diâmetro horizontal, dois pentes coletores de latão, cada um com 10 pontas, são posicionados na direção do disco.
Os pentes estão em contato com as blindagens internas de duas garrafas de Leiden e com os braços do centelhador, duas barras de latão equipadas com esferas e cabos isolantes, onde as faíscas são liberadas. As blindagens externas das garrafas de Leiden repousam sobre dois discos de latão conectados eletricamente por um fio metálico que passa ao longo da base. Um segundo par de pentes coletores, voltados para o disco móvel, cada um com oito pontas e uma escova metálica central que roça contra os botões, compõe o chamado "condutor diametral".
O "condutor diametral" está inclinado a 45° em relação ao diâmetro horizontal e permitia que a polaridade dos revestimentos permanecesse inalterada, especialmente quando os dínamos de excitação se afastavam além de sua distância explosiva normal. Nem mesmo uma carga inicial fraca é necessária para ligar a máquina; o sistema de autoexcitação começa automaticamente girando o disco móvel no sentido horário (visto da frente da máquina) usando a manivela especial. A quantidade de carga capturada por indução pelos pentes é coletada pelos dois anéis coletores móveis de latão; as esferas terminais do centelhador são carregadas cada uma com o sinal oposto ao sinal do pente com o qual estão em contato. Desta forma, a máquina é capaz de produzir faíscas, às vezes muito longas, especialmente se os polos do centelhador estiverem em contato com as blindagens internas das duas garrafas de Leiden.
A corrente contínua padrão nem sempre estava disponível na virada do século, de modo que os geradores eletrostáticos Toepler-Holtz eram usados para fornecer aos médicos corrente para tratamentos, bem como para alimentar os primeiros dispositivos de raios X. Eles eram bastante comuns e anunciados no catálogo da Sears com inúmeros acessórios. Esta máquina construída em um gabinete de carvalho e vidro é um gerador Toepler-Holtz fabricado pela empresa Betz de Chicago (c. 1900). Foi destinada ao uso médico e tem um controlador de tubo de raios X como parte integrante.
Esta máquina é do modelo Toepler-Holtz e data do final da década de 1890. Foi vendida a médicos em exercício como uma fonte potencial para a excitação de tubos de raios X. Para isso, funciona muito bem, produzindo cerca de 1 mA a 80 kV em taxas moderadas de rotação. Os acessórios encontrados nas gavetas são para "tratamento elétrico" para coisas como calvície, claudicação, etc. A maioria são sistemas de pontas projetados para produzir descargas em forma de pincel. Uma mesa baixa com pernas de vidro é incluída para o isolamento elétrico do paciente. Alguns dos dispositivos parecem instrumentos de tortura, mesmo sem a aplicação de eletricidade. O invólucro que envolve as placas não deve ser aberto, exceto para reparos. A máquina é operada girando a manivela no sentido anti-horário, visto de frente. Um interruptor rotativo no centro conecta ou desconecta as garrafas de Leyden aos terminais.
O gerador ilustrado é um dos maiores tipos e é composto por 24 placas de vidro, 6 conjuntos de quatro cada, que eram giradas para produzir corrente para terapia. Foi fabricado por um fabricante desconhecido (Wagner?), c. 1910.
August e Maximilian Toepler iniciaram pesquisas no campo da física de descarga de gás na Universidade Técnica de Dresden. Esta pesquisa resultou particularmente no desenvolvimento da técnica Schlieren. Com a aplicação do "método de estrias", Toepler foi o primeiro cientista a tornar visíveis as ondas acústicas no ar. Este método também se mostrou importante para a cinematografia de alta velocidade. Filmes também têm sido usados para estudar fenômenos que ocorrem tão rapidamente que não podem ser registrados por câmeras normais. Uma quantidade imensa de engenhosidade foi aplicada à solução de muitos problemas neste campo.
O princípio da fotografia Schlieren de Toepler, conhecido como teste da faca de Foucault, foi originalmente desenvolvido como um teste sensível para lentes, espelhos e outros componentes ópticos por Léon Foucault em 1859. Toepler foi o primeiro a modificar o princípio para observação em tempo real de fluxos líquidos ou gasosos e ondas sonoras, onde continua a ser amplamente utilizado.