Bakgrund och teori
En Van de Graaff generator är en laddad ihålig ledare, vanligen en sfär, som kan utveckla ett potentiellt skillnad upp till miljontals volt. Det används för att generera statisk elektricitet.
Robert J. Van de Graaff uppfunnit denna typ av generator 1929. Han använde det faktum att avgiften för en ledare i elektrostatisk jämvikt befinner sig på ytan och det faktum att ett laddat dirigent placeras inuti en ihålig ledare kommer att ha alla sin laddning över till den ihåliga en.
Konstruktion
ledaren är uppflugen på en isolerad kolumn med en jordad rutnät. Invändigt har den ett transportband gjorda av ett isolerande material som gummi som rör sig med användning av motordrivna trissor. Två metalldelar i form av kam-liknande nålar är också inne i området, med ett högst upp i kolumnen, och den andra i botten.
Drift
En hög spänning som 50 kV placeras på botten kam-liknande elektrod, vilket får elektroner vara strippad från bältet. Detta tvingar remmen att få en positiv laddning. Eftersom det rör sig, bär bältet denna avgift upp till andra Metallkam, där avgiften sedan flyttar till ytan av klotet. Denna rörelse av avgiften till ytan, och bristen på repulsion mellan den och bältet är eftersom det elektriska fältet inuti klotet är noll.
Eftersom mer ansvar överförs når området en hög spänning . Genom att ytterligare öka spänningen i botten elektroden kan beloppet på området skall göras tillräckligt högt för att en elektrisk urladdning eller blixtar kan produceras genom luften.
Använder
En populär användning är inom fysiken klasser att visa statisk elektricitet. Professorn har en elev frivilligt att röra klotet. Några av statisk elektricitet från området överförs till elevens hår, vilket gett en negativ laddning. Studentens hår stiger eftersom som laddningar stöter ifrån.
Van de Graaff enheter kan producera potential så hög som 20 miljoner volt. På grund av detta, är en annan populär användning i kärnfysik forskning, där dess funktion är att påskynda laddade partiklar. En jonkälla placerad inuti ledaren, vid den höga spänningen elektroden. Den potentiella skillnaden mellan elektroden och marken gör att joner påskyndas för att målet.
Varning
Se till att Van de Graaff generator är urladdat innan du hanterar en, så att du får en obehaglig chock.
