El generador Van de Graaff es va inventar a principis del segle XX. Es va utilitzar per a diversos propòsits, en particular, per a la investigació nuclear. Més tard, l'aplicació es va reduir. Avui podeu comprar-lo com a joguina i demostrar als nens la levitació de diversos objectes. També podeu construir un generador vos altres mateixos. Aleshores es convertirà en un excel·lent model d'entrenament amb el qual es realitzen diversos experiments.
Trucs per a nadons
Vols crear "màgia"? Agafeu una bossa de plàstic, talleu els dos extrems i lligueu amb un cordó per fer un llaç. A continuació, frega bé un regle de plàstic normal sobre un article de llana i porta-lo a la proa: el vol començarà…
També pots comprar una "vareta màgica" ja feta amb figures amb les quals pots fer aquests trucs a la botiga.
Però la manera més fàcil de veure la "màgia" és només acariciar el gat. Aleshores podreu sentir i veure l'electricitat estàtica resultant.
I aquí teniu una joguina que repeteix el dissenyGenerador Van de Graaff, amb bateria. Quan es prem el botó, es crea una càrrega electrostàtica a la punta. Per tant, la figureta l'adopta, i les càrregues del mateix nom comencen a rebutjar-se mútuament. Com que la figureta està tallada d'una determinada manera, "s'infla" i agafa volum. Si la càrrega es debilita, només cal que torneu a prémer el botó "màgic".
Una mica d'història
Per descomptat, el generador Van de Graaff no només són joguines per a nens. El mateix físic va crear la seva idea per dur a terme una investigació seriosa en la secció de física atòmica. La primera mostra de demostració es va fer l'any 1929. Era de mida petita. Les dimensions més impressionants es van obtenir amb el generador Van de Graaff, muntat sobre rails per a aeronaus. El model constava de dos pilars rematats amb esferes buides d'alumini de quinze peus de diàmetre.
Les instal·lacions construïdes els anys 1931 i 1933 van assolir una potència de set milions de volts. Però el primer generador Van de Graaff només va proporcionar una càrrega de fins a vuitanta quilovolts.
Principi de funcionament
Una cinta dielèctrica de paper gira verticalment a l'interior. El corró situat a la part superior és un dielèctric, i el inferior és de metall i està connectat a terra. L'elèctrode de raspall de l'esfera elimina i subministra la càrrega, que es va distribuir uniformement a l'esfera. A prop de l'elèctrode de sota, l'aire s'ionitza, els ions útils s'assenten a la cinta i la part que puja es carrega.
Per obtenir una gran diferència de potencial en acceleradors de partícules lineals (per a què eren aquests generadors), es van utilitzar dues esferes amb càrregues diferents. En un d'ells s'acumula positiu, i en l' altre - negatiu. Quan la concentració arribava a un cert nivell, una descàrrega elèctrica va s altar entre ells. Va ser ell qui va ser investigat. La tensió aquí va arribar als milions de volts.
Abans, els dispositius s'utilitzaven per a la investigació nuclear i l'acceleració de partícules. Després de l'aparició d' altres mètodes d'acceleració, es van començar a utilitzar amb molta menys freqüència en aquesta àrea. Actualment, el generador Van de Graaff s'utilitza principalment per al modelatge. Per exemple, amb la seva ajuda, s'imiten les descàrregues de gas natural. En lloc de cintes, les instal·lacions solen utilitzar cadenes de plàstic i bagues de ferro alternativament.
El que necessiteu per muntar el dispositiu vos altres mateixos
El model és fàcil de construir a partir de mitjans improvisats. El generador Van de Graaff, muntat amb les seves pròpies mans, consta dels components següents:
- llapis;
- tall de canonades de PVC;
- gomes;
- grapes;
- paper d'alumini;
- motor de joguines;
- bombeta trencada;
- pastes seques del bolígraf;
- piles de 9 volts;
- cinta adhesiva;
- cables;
- taulers.
Tots els elements han d'estar secs, així com l'aire de l'habitació. En cas contrari, el disseny simplement no funcionarà ni funcionarà, però moltfeblement.
Així serà el generador Van de Graaff. La foto següent mostra com hauria de ser el model.
Com es fa el generador per tu mateix
Primer, es fa un forat a la planxa, que es convertirà en la base de l'estructura. El trepant es selecciona amb un diàmetre adequat, la forma té la forma d'un bolígraf. Després es fan dos forats al tub: superior i inferior, per a les pastes. Fes dos forats més: un just a sobre de la part superior i el segon, perpendicular a la part inferior.
A continuació, la pasta s'ha de netejar completament de tinta. Retalla una peça corresponent al diàmetre interior de la canonada. Agafen un clip, l'adrecen i en tallen un tros prou llarg perquè sobresurti un centímetre del tub.
La cinta dielèctrica està feta de cinta adhesiva. El xiclet s'enganxa de manera que els dos costats també quedin enganxosos.
S'han recollit articles preparats.
Afegiu pinzells que acumulin càrrega. A la part inferior, el pinzell passa pel forat i la punta es fa esponjosa. Els raspalls han d'estar a prop de l'elàstic, però sense tocar-lo. La part superior es passa pel forat de la part superior.
Després, amb l'ajuda d'un paper d'alumini, s'enganxa una bombeta que ja no funciona. El cable superior està connectat a la làmina. El llum s'insereix a la part superior de l'estructura.
Formació del generador Van de Graaff a punt.
experiments
Si connecteu diversos fils a l'elèctrode superior i apropeu les mans, es posaran de punta i s'embolicaran al voltant dels dits. Prova d'experimentar a les fosques.
Per obtenir una tensió més potent, connecteu dos generadors.
Una bona opció per als experiments seria un pot de Leyden.
L'experiència més famosa és aquella en què els cabells es posen de punta. Per fer-ho, col·loqueu-vos sobre una estora de goma, tauler de fusta o fusta contraxapada. Es col·loca la mà sobre l'esfera (mentre que el generador s'ha d'apagar per no ser impactat). Quan l'aparell s'encén, passarà una espurna que farà que els cabells es posin de punta.
El generador s'ha de descarregar després de cada ús i manejar-lo amb extrema cura, ja que el corrent pot ser mortal per als humans.
