El generador Van de Graaff fue inventado a principios del siglo XX. Fue utilizado para diversos fines, en particular, para la investigación nuclear. Más tarde, la aplicación se redujo. Hoy puedes comprarlo como un juguete y demostrar a los niños la levitación de varios objetos. También puede construir un generador usted mismo. Entonces se convertirá en un excelente modelo de entrenamiento con el que se realizan diversos experimentos.
Trucos para bebés
¿Quieres crear "magia"? Tome una bolsa de plástico, corte ambos extremos y átelos con una cuerda para hacer un lazo. Luego frote bien una regla de plástico ordinaria sobre un artículo de lana y llévelo a la proa: el vuelo comenzará …
También puedes comprar una "varita mágica" lista para usar con figuras con las que puedes hacer tales trucos en la tienda.
Pero la forma más fácil de ver la "magia" es simplemente acariciar al gato. Entonces podrá sentir y ver la electricidad estática resultante.
Y aquí hay un juguete que repite el diseñoGenerador Van de Graaff, operado por batería. Cuando se presiona el botón, se crea una carga electrostática en la punta. Por lo tanto, la figurilla lo adopta y las cargas del mismo nombre comienzan a repelerse entre sí. Dado que la figura está tallada de cierta manera, se "infla" y adquiere volumen. Si la carga se debilita, solo tienes que volver a pulsar el botón "mágico".
Un poco de historia
Por supuesto, el generador Van de Graaff no es solo un juguete para niños. El propio físico creó su creación para realizar una investigación seria en la sección de física atómica. La primera muestra de demostración se realizó en 1929. Era de tamaño pequeño. Dimensiones más impresionantes fueron obtenidas por el generador Van de Graaff, montado sobre rieles para aeronaves. La maqueta constaba de dos pilares rematados con esferas huecas de aluminio de quince pies de diámetro.
Las instalaciones construidas en 1931 y 1933 alcanzaron una potencia de siete millones de voltios. Pero el primer generador Van de Graaff solo proporcionó una carga de hasta ochenta kilovoltios.
Principio de funcionamiento
Una cinta dieléctrica de papel gira verticalmente en el interior. El rodillo situado en la parte superior es dieléctrico, y el inferior es metálico y está conectado a tierra. El electrodo de cepillo en la esfera elimina y suministra la carga, que se distribuyó uniformemente en la esfera. Cerca del electrodo de abajo, el aire se ioniza, los iones útiles se depositan en la cinta y la parte que sube se carga.
Para obtener una diferencia de potencial alta en los aceleradores de partículas lineales (que es para lo que servían estos generadores), se utilizaron dos esferas con cargas diferentes. En uno de ellos acumulado positivo, y en el otro - negativo. Cuando la concentración alcanzó cierto nivel, una descarga eléctrica s altó entre ellos. Fue él quien fue investigado. El voltaje aquí alcanzó millones de voltios.
Anteriormente, los dispositivos se usaban para la investigación nuclear y la aceleración de partículas. Después de que aparecieron otros métodos de aceleración, comenzaron a usarse con mucha menos frecuencia en esta área. Actualmente, el generador de Van de Graaff se usa principalmente para modelado. Por ejemplo, con su ayuda, se imitan las descargas de gas natural. En lugar de cintas, las instalaciones suelen utilizar cadenas compuestas de eslabones de plástico y hierro alternativamente.
Lo que necesita para ensamblar el dispositivo usted mismo
El modelo es fácil de construir a partir de medios improvisados. El generador Van de Graaff, ensamblado con sus propias manos, consta de los siguientes componentes:
- lápiz;
- corte de tubería de pvc;
- gomas;
- grapas;
- papel de aluminio;
- motor de juguetes;
- bombilla rota;
- pastas secas de la pluma;
- pilas de 9 voltios;
- cinta adhesiva;
- cables;
- tableros.
Todos los elementos deben estar secos, así como el aire de la habitación. De lo contrario, el diseño simplemente no funcionará o lo hará, pero muydébilmente.
Así quedará el generador Van de Graaff. La foto de abajo muestra cómo debería verse el modelo.
Cómo el generador lo hace usted mismo
Primero, se perfora un agujero en el tablón, que se convertirá en la base de la estructura. El taladro se selecciona con un diámetro adecuado, la forma tiene la forma de un bolígrafo. Luego se hacen dos agujeros en el tubo: arriba y abajo, para pastas. Haz dos agujeros más: uno justo encima de la parte superior y el segundo, perpendicular a la parte inferior.
A continuación, la pasta debe estar completamente limpia de tinta. Cortar una pieza correspondiente al diámetro interior de la tubería. Cogen un clip, lo alisan y cortan un trozo lo suficientemente largo para que sobresalga un centímetro del tubo.
La cinta dieléctrica está hecha de cinta adhesiva. El chicle está pegado para que ambos lados también queden pegajosos.
Se recogen los artículos preparados.
Agregue cepillos que recolecten carga. En la parte inferior, el cepillo pasa a través del orificio y la punta se vuelve esponjosa. Los cepillos deben estar cerca del elástico, pero sin tocarlo. La parte superior se enrosca a través del orificio en la parte superior.
Después de eso, con la ayuda de papel de aluminio, se pega una bombilla que ya no funciona. El cable superior está unido a la lámina. La lámpara se inserta encima de la estructura.
Entrenamiento del generador Van de Graaff listo.
Experimentos
Si conecta varios hilos al electrodo superior y acerca las manos, se "pondrán de punta" y se enrollarán alrededor de sus dedos. Intenta experimentar en la oscuridad.
Para obtener un voltaje más potente, conecte dos generadores.
Una buena opción para experimentos sería una botella de Leyden.
La experiencia más famosa es aquella en la que los pelos se ponen de punta. Para hacer esto, párese sobre una alfombra de goma, una tabla de madera o madera contrachapada. La mano se coloca sobre la esfera (mientras que el generador debe estar apagado para no recibir una descarga eléctrica). Cuando se enciende el aparato, pasará una chispa que hará que el cabello se erice.
El generador debe descargarse después de cada uso y manejarlo con sumo cuidado, ya que la corriente puede ser mortal para los humanos.
