A Van de Graaff generátort a huszadik század elején találták fel. Különféle célokra használták, különösen nukleáris kutatásra. Később az alkalmazás szűkült. Ma megvásárolhatja játékként, és bemutathatja a gyerekeknek a különféle tárgyak levitációját. Ön is készíthet generátort. Akkor kiváló képzési modell lesz, amellyel különféle kísérleteket végeznek.
Babatrükkök
Szeretnél "varázslatot" létrehozni? Vegyünk egy műanyag zacskót, vágjuk le mindkét végét, és kössük össze egy madzaggal, hogy masnit készítsünk. Ezután jól dörzsölje meg egy közönséges műanyag vonalzót egy gyapjútárgyon, és vigye az orrhoz: a repülés kezdődik …
A boltban is vásárolhatsz kész "varázspálcát" figurákkal, amikkel ilyen trükköket csinálhatsz.
De a legegyszerűbb módja annak, hogy meglássuk a "varázslatot", ha megsimogatod a macskát. Ekkor egyszerre érezheti és láthatja a keletkező statikus elektromosságot.
És itt van egy játék, amely megismétli a dizájntVan de Graaff generátor, akkumulátorral működik. A gomb megnyomásakor elektrosztatikus töltés keletkezik a csúcson. Ezért a figura felveszi, és az azonos nevű töltetek taszítani kezdik egymást. Mivel a figura bizonyos módon van kifaragva, "felfújódik" és térfogatot kap. Ha a töltés gyengül, akkor csak újra meg kell nyomnia a "varázslat" gombot.
Egy kis történelem
Természetesen a Van de Graaff generátor nem csak gyermekjáték. A fizikus maga teremtette meg ötletét, hogy komoly kutatásokat végezzen az atomfizika szekciójában. Az első bemutató minta 1929-ben készült. Kis méretű volt. Lenyűgöző méreteket ért el a Van de Graaff generátor, amelyet a léghajók sínekre szereltek fel. A modell két oszlopból állt, amelyek tetején tizenöt láb átmérőjű üreges alumíniumgömbök voltak.
Az 1931-ben és 1933-ban épített berendezések hétmillió voltos teljesítményt értek el. Az első Van de Graaff generátor azonban csak nyolcvan kilovoltos töltést biztosított.
Működési elv
A papír dielektromos szalag függőlegesen forog belül. A tetején elhelyezett görgő dielektrikum, az alsó pedig fémből készült és a földhöz van kötve. A gömbben lévő kefeelektróda eltávolítja és ellátja a töltést, amely egyenletesen oszlott el a gömbben. Az alábbi elektróda közelében a levegő ionizálódik, a hasznos ionok leülepednek a szalagon, és a felfelé eső része feltöltődik.
A nagy potenciálkülönbség eléréséhez a lineáris részecskegyorsítókban (ezek a generátorok erre szolgáltak), két különböző töltésű gömböt használtak. Az egyikben felhalmozódott pozitív, a másikban pedig negatív. Amikor a koncentráció elért egy bizonyos szintet, elektromos kisülés ugrott közéjük. Ő volt az, akit kivizsgáltak. A feszültség itt elérte a több millió voltot.
Korábban nukleáris kutatásra és részecskegyorsításra használták az eszközöket. Miután más gyorsítási módszerek is megjelentek, sokkal ritkábban kezdték alkalmazni ezen a területen. Jelenleg a Van de Graaff generátort leginkább modellezésre használják. Segítségével például a földgázkibocsátásokat imitálják. A telepítések szalagok helyett gyakran műanyag és vas láncszemekből álló láncokat használnak felváltva.
Mire van szüksége a készülék saját kezű összeszereléséhez
A modellt könnyű megépíteni rögtönzött eszközökből. A saját kezűleg összeszerelt Van de Graaff generátor a következő alkatrészekből áll:
- ceruza;
- pvc csővágás;
- gumi;
- kapcsok;
- alumíniumfólia;
- játékokból származó motor;
- törött izzó;
- száraz paszták a tollból;
- 9 voltos akkumulátorok;
- ragasztószalag;
- vezetékek;
- táblák.
Minden elemnek száraznak kell lennie, csakúgy, mint a helyiség levegőjének. Ellenkező esetben a tervezés egyszerűen nem fog működni vagy nem fog működni, de nagyongyengén.
Így lesz a Van de Graaff generátor. Az alábbi képen látható, hogyan kell kinéznie a modellnek.
Hogyan készíted magad a generátort
Először egy lyukat fúrnak a deszkára, amely a szerkezet alapja lesz. A fúrót megfelelő átmérővel választják ki, a forma toll alakú. Ezután két lyuk készül a tubuson: felül és alul, a paszták számára. Készítsen még két lyukat: az egyiket közvetlenül a teteje fölött, a másodikat pedig merőlegesen az aljára.
Ezután a pasztát teljesen meg kell tisztítani a tintától. Vágjon ki egy darabot, amely megfelel a cső belső átmérőjének. Fognak egy iratkapcsot, kiegyenesítik, és levágnak egy elég hosszú darabot, hogy az egy centire kilógjon a csőből.
A dielektromos szalag ragasztószalagból készül. A gumit úgy ragasztják, hogy mindkét oldala ragacsos legyen.
Az előkészített tételeket összegyűjtjük.
Adjon hozzá töltést gyűjtő ecsetet. Alul az ecset áthalad a lyukon, és a hegye bolyhossá válik. Az ecsetek közel legyenek a rugalmashoz, de ne érjenek hozzá. A teteje a tetején lévő lyukon keresztül van befűzve.
Ezt követően alufólia segítségével egy már nem működő izzót ragasztunk rá. A felső huzal a fóliához van rögzítve. A lámpa a szerkezet tetejére van helyezve.
Van de Graaff generátorképzés készen áll.
Kísérletek
Ha több szálat rögzít a felső elektródához, és közelebb viszi a kezét, azok „felállnak”, és az ujjai köré tekerednek. Próbáljon kísérletezni a sötétben.
Erősebb feszültség eléréséhez csatlakoztasson két generátort.
Kísérletekhez jó választás lehet egy Leyden-edény.
A leghíresebb élmény az, amikor égnek áll a haj. Ehhez álljon gumiszőnyegre, fa deszkára vagy rétegelt lemezre. A kezet a gömbre helyezzük (miközben a generátort le kell kapcsolni, hogy ne érje sokkolás). Amikor a készüléket bekapcsolja, szikra száll át, amitől a haj égnek áll.
A generátort minden használat után le kell meríteni, és rendkívül óvatosan kell bánni vele, mivel az áram halálos lehet az emberre.
