Генератор ван де граафа: Высоковольтный генератор Ван де Граафа купить, цена, описание, характеристики

Что такое генератор Ван де Граафа

Генератор Ван де Граафа — генератор высокого напряжения, принцип действия которого основан на электризации движущейся диэлектрической ленты.

В начале 1930-х годов доктор Роберт Ван де Грааф, работавший на тот момент научным сотрудником в Массачусетском технологическом институте и занимавшийся научными исследованиями в области ядерной физики и ускорительной техники, разработал, спроектировал и в скором времени соорудил высоковольтный электростатический ускоритель, работающий по принципу электризуемой ионами воздуха конвейерной ленты (1933).

Позже, в 1936 году, Ван де Граафом был построен (все по тому же принципу) самый большой в мире электростатический генератор постоянного напряжения — тандемный генератор Ван де Граафа, состоящий из двух высоких башен.

Газеты того времени называли изобретение доцента не иначе как революционным, предрекали ему «свершать чудеса» и «открывать тайны природы». Столь сильный ажиотаж в прессе вовсе не удивителен, ведь самый большой двухкаскадный генератор Ван де Граафа состоял из двух огромных колонн диаметром почти по 2 метра каждая и высотой примерно по 15 метров (с закрепленными сверху на колоннах металлическими сферами диаметром по 4,5 метра, внутрь которых механически подавался электрический заряд) и позволял получать разность потенциалов в 7000000 вольт.

Несмотря на низкий КПД устройства в целом (порядка 23%), люди, видевшие чудесный прибор в работе, испытывали неизгладимое впечатление, ведь искровые разряды получались более метра длиной.

Мощности генератора Ван де Граафа хватало для реальной исследовательской работы, – для ускорения атомных ядер, а также элементарных частиц, таких как протоны и электроны, до достаточно высоких скоростей. Так генератор Ван де Граафа, использованный в ускорителях, помогал ученым выявлять составные части атомов, являющие собой структуру физической вселенной.

Говорят, идея относительно принципа работы высоковольтного генератора пришла Ван де Граафу, когда он был еще студентом и наблюдал то и дело проскакивавшие искры статического электричества на работающем печатном станке.

Принцип действия генератора заключается в следующем. Шелковая или резиновая лента (диэлектрическая лента) натянута и вращается подобно конвейерной ленте на паре роликов, один из которых находится в основании колонны, второй — внутри полости проводящей сферы наверху. Нижний ролик изготовлен из металла и гальванически соединен с землей, он приводится во вращение двигателем. Верхний ролик — диэлектрический.

К ленте снизу, под нижним роликом, с небольшим зазором подведена металлическая щетка, соединенная с положительной клеммой источника высокого напряжения, отрицательная клемма которого присоединена непосредственно к нижнему ролику.

Итак, между нижним роликом и щеткой движется диэлектрическая лента (в реальном генераторе лента имела ширину около 120 см). Под действием высокого напряжения (порядка 20000 вольт) между роликом и щеткой, воздух между ними ионизируется и положительные ионы воздуха, влекомые силой Кулона, устремляются к отрицательно заряженному ролику. Но поскольку на пути ионов находится диэлектрическая лента, ионы оседают на ленте, заряжая ее таким образом.

Лента движется снизу вверх, внизу она непрерывно получает заряд, одновременно с этим заряд с ее поверхности непрерывно забирается возле верхнего ролика, так как верхний ролик внутри сферы тоже имеет расположенную рядом с собой щетку. Щетка снимает заряд с ленты, и будучи соединена гальванически с внутренней поверхностью полой проводящей сферы, передает ей заряд, все больше и больше электризуя эту сферическую емкость по всей ее наружной поверхности, по сути нагнетая, накачивая в нее заряд.

Принципиальная возможность накопления заряда в емкости сферы генератора Ван де Граафа ограничивается коронным разрядом, который неизбежно возникнет из-за ионизации окружающего сферу воздуха. Теоретический предел для сферы диаметром 4,5 метра составляет примерно 17000000 вольт.

Американский ученый Джеймс Стаки и доброволец Джуди Криден демонстрируют способность человеческого организма проводить электрический ток. Лекция в Нью-Йорке, 1966 г.

Ранее ЭлектроВести писали, что изобретен генератор для кораблей, который преобразует выхлопы в электричество.

По материалам electrik.info.

Генератор Ван де Граафа – это… Что такое Генератор Ван де Граафа?

Миниатюрный генератор Ван де Граафа Генератор Ван де Граафа для первого в Венгрии линейного ускорителя. На нём было получено напряжение 1 МВ в 1952 году.

Генератор Ван де Граафа — генератор высокого напряжения, принцип действия которого основан на электризации движущейся диэлектрической ленты. Первый генератор был разработан американским физиком Робертом Ван де Граафом в 1929 году и позволял получать разность потенциалов до 80 киловольт. В 1931 и 1933 были построены более мощные генераторы, позволившие достичь напряжения до 7 миллионов вольт.

Принцип действия

Схема генератора, см. пояснения в тексте

Простой генератор Ван де Граафа состоит из диэлектрической (шёлковой или резиновой) ленты (4 на рисунке “Схема генератора”), вращающейся на роликах 3 и 6, причём верхний ролик диэлектрический, а нижний металлический и соединён с землёй. Один из концов ленты заключён в металлическую сферу 1. Два электрода 2 и 5 в форме щёток находятся на небольшом расстоянии от ленты сверху и снизу, причём электрод 2 соединён с внутренней поверхностью сферы 1. Через щетку 5 воздух ионизируется от источника высоковольтного напряжения 7, образующиеся положительные ионы под действием силы Кулона движутся к заземлённому 6 ролику и оседают на ленте, движущаяся лента переносит заряд внутрь сферы 1, где он снимается щёткой 2, под действием силы Кулона заряды выталкиваются на поверхность сферы и поле внутри сферы создается только дополнительным зарядом на ленте.

Таким образом на внешней поверхности сферы накапливается электрический заряд. Возможность получения высокого напряжения ограничена коронным разрядом, возникающим при ионизации воздуха вокруг сферы.

Современные генераторы Ван де Граафа вместо лент используют цепи, состоящие из чередующихся металлических и пластиковых звеньев, и называются пеллетронами.

Применение

Исторически изначально генераторы Ван де Граафа применялись в ядерных исследованиях для ускорения различных заряженных частиц. В настоящее время их роль в ядерных исследованиях уменьшилась по мере развития иных способов ускорения частиц.

Они продолжают использоваться для моделирования процессов, происходящих при ударе молний, для имитации грозовых разрядов на земле.

См. также

Генераторы Ван де Граафа по доступным ценам Customization Services

Alibaba.com предлагает своим клиентам широкий выбор Генераторы Ван де Граафа. Они генерируют статическое электричество за счет использования движущейся ленты для накопления электрических зарядов на полой металлической сфере, размещенной на изолированной колонне. Это создает очень высокие электрические потенциалы на полой металлической сфере. Американский физик Роберт Дж. Ван де Граафф изобрел Машины Ван де Граафа в 1929 году.

Структура Генераторы Ван де Граафа состоит из множества движущихся частей. детали, в том числе ременные шкивы, зарядные шары и двигатель, среди прочего. Перед использованием генератора пользователи должны тщательно протереть все части системы. Как генератор статической энергии высокого напряжения в электростатических экспериментах, Машины Ван де Граафа могут отображать характер и распределение электрических зарядов и отображать электрические разряды.

Машины Ван де Граафа обычно доступны в трех типах корпусов, включая открытые, бесшумные и трейлерные. Эти машины поставляются с тремя типами генераторов переменного тока, включая бесщеточный, самовозбуждающийся или дополнительный PMG. Эти генераторы обычно поставляются с изоляцией типа H. Генераторы Ван де Граафа обычно поставляются с регулятором напряжения AVR, автоматическим управлением и степенью защиты генератора от IP21 до IP23.

Покупатели могут найти ассортимент различных Генераторы Ван де Граафа на Alibaba.com. Производители этих генераторов обычно имеют сертификаты ISO 9001, ISO 14001, OHSAS18001, ISO 13485 и AAA. Покупатели могут выбрать эти Машины Ван де Граафа с ручным или электрическим приводом для производства электростатического электричества для обучения. При оптовых закупках многие продавцы готовы настроить логотип и упаковку в соответствии с инструкциями покупателя.

Театр высоких напряжений | Centrum Nauki Kopernik

В настоящее время Театр предлагает Вашему вниманию показы с использованием генератора Ван де Граафа. Каждый день с 10.00 до 16.00. Вход – каждый ровный час, в рамках билета на Выставки. Входной талон в Театр следует взять в кассе, в день посещения.

Текущий лимит людей, одновременно находящихся в Театре высокого напряжения: 25 человек.

Дуэль Чемпионов 

Ведущие спектакли Шоу-группы – это «Дуэль Чемпионов» и «Электроны в действии».

Первый – это встреча двух великих умов, Томаса Эдисона и Николы Тесла, и двух великих идей, изменивших мир. Кто выиграет дуэль: постоянный ток, фаворит Томаса Эдисона, или переменный ток, активно продвигаемый Николой Тесла? Мы увидим в действии генератор Ван де Граафа, плазменный шар, трансформаторы Тесла и лестницу Иакова. И всё это в контексте знаменитой «Войны токов», которая произошла в Соединённых Штатах в XIX веке.

Электроны в действии   

Что происходит, когда мы дотрагиваемся до мерцающей сферы генератора Ван де Граафа? «Электроны в действии» – это зрелище, во время которого у многих из вас волосы (буквально) встанут дыбом! Во время полных напряжения демонстраций вы узнаете о принципах электромагнетизма. Электричество проходит по проводам как вода по трубам? Что такое плазма? Как работают беспроводные устройства? Посмотри на эффектные электрические разряды длиной в несколько десятков сантиметров и покинь театр, зарядившись позитивной энергией.

(Не)уравновешенные и О!Свещение

Помимо шоу с электрической энергией в главной роли мы также подготовили для посетителей научные шоу. На этот раз первую скрипку играет не электричество, а… публика, которая вместе с аниматорами открывает для себя секреты различных областей науки и многое другое. Во время шоу «(Не)уравновешенные» вы отправитесь в морское путешествие с капитаном и юнгой коперниковского морского флота. Среди прочего вы узнаете, что вызывает морскую болезнь и как определить центр тяжести Балтийского моря. Ключом к разгадке этих загадок является равновесие. Тем временем в шоу «О!Свещение» мы вывели на сцену свет, который не только освещает наших ведущих, но и играет ключевую роль в представляемых опытах. Это не единственные наши шоу, мы уже работаем над новыми.

Демонстрационная группа

Ядром наших представлений являются Люди, входящие в Демонстрационную группу. Они пишут сценарии, придумывают неожиданные повороты сюжета, часами тренируют представляемые  эксперименты и оттачивают текст как профессиональные актеры. Посетите Театр высокого напряжения и познакомьтесь с нашей Демонстрационной группой.

Все они любят удивлять, а в запасе у них несколько сюрпризов, в которых они откроют вам рецепт музыки и подскажут, как встретить любовь лицом к лицу. Приглашаем!

Ускорители. — 1962 — Электронная библиотека «История Росатома»

Закладок нет.

 

 

Обложка123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235236237238239240241242243244245246247248249250251252253254255256257258259260261262263264265266267268269270271272273274275276277278279280281282283284285286287288289290291292293294295296297298299300301302303304305306307308309310311312313314315316317318319320321322323324325326327328329330331332333334335336337338339340341342343344345346347348349350351352353354355356357358359360361362363364365366367368369370371372373374375376377378379380381382383384385386387388389390391392393394395396397398399400401402403404405406407408409410411412413414415416417418419420421422423424425426427428429430431432433434435436437438439440441442443444445446447448449450451452453454455456457458459460461462463464465466467468469470471472473474475476477478479480481482483484485486487488489490491492493494495496497498499500501502503504505506507508509510511512513514515516517518519520521522523524525526527528529530531532533534535536537538539540541542543544545546547548549550551552553554555556 пустая557558559560Обложка – 12 – 34 – 56 – 78 – 910 – 1112 – 1314 – 1516 – 1718 – 1920 – 2122 – 2324 – 2526 – 2728 – 2930 – 3132 – 3334 – 3536 – 3738 – 3940 – 4142 – 4344 – 4546 – 4748 – 4950 – 5152 – 5354 – 5556 – 5758 – 5960 – 6162 – 6364 – 6566 – 6768 – 6970 – 7172 – 7374 – 7576 – 7778 – 7980 – 8182 – 8384 – 8586 – 8788 – 8990 – 9192 – 9394 – 9596 – 9798 – 99100 – 101102 – 103104 – 105106 – 107108 – 109110 – 111112 – 113114 – 115116 – 117118 – 119120 – 121122 – 123124 – 125126 – 127128 – 129130 – 131132 – 133134 – 135136 – 137138 – 139140 – 141142 – 143144 – 145146 – 147148 – 149150 – 151152 – 153154 – 155156 – 157158 – 159160 – 161162 – 163164 – 165166 – 167168 – 169170 – 171172 – 173174 – 175176 – 177178 – 179180 – 181182 – 183184 – 185186 – 187188 – 189190 – 191192 – 193194 – 195196 – 197198 – 199200 – 201202 – 203204 – 205206 – 207208 – 209210 – 211212 – 213214 – 215216 – 217218 – 219220 – 221222 – 223224 – 225226 – 227228 – 229230 – 231232 – 233234 – 235236 – 237238 – 239240 – 241242 – 243244 – 245246 – 247248 – 249250 – 251252 – 253254 – 255256 – 257258 – 259260 – 261262 – 263264 – 265266 – 267268 – 269270 – 271272 – 273274 – 275276 – 277278 – 279280 – 281282 – 283284 – 285286 – 287288 – 289290 – 291292 – 293294 – 295296 – 297298 – 299300 – 301302 – 303304 – 305306 – 307308 – 309310 – 311312 – 313314 – 315316 – 317318 – 319320 – 321322 – 323324 – 325326 – 327328 – 329330 – 331332 – 333334 – 335336 – 337338 – 339340 – 341342 – 343344 – 345346 – 347348 – 349350 – 351352 – 353354 – 355356 – 357358 – 359360 – 361362 – 363364 – 365366 – 367368 – 369370 – 371372 – 373374 – 375376 – 377378 – 379380 – 381382 – 383384 – 385386 – 387388 – 389390 – 391392 – 393394 – 395396 – 397398 – 399400 – 401402 – 403404 – 405406 – 407408 – 409410 – 411412 – 413414 – 415416 – 417418 – 419420 – 421422 – 423424 – 425426 – 427428 – 429430 – 431432 – 433434 – 435436 – 437438 – 439440 – 441442 – 443444 – 445446 – 447448 – 449450 – 451452 – 453454 – 455456 – 457458 – 459460 – 461462 – 463464 – 465466 – 467468 – 469470 – 471472 – 473474 – 475476 – 477478 – 479480 – 481482 – 483484 – 485486 – 487488 – 489490 – 491492 – 493494 – 495496 – 497498 – 499500 – 501502 – 503504 – 505506 – 507508 – 509510 – 511512 – 513514 – 515516 – 517518 – 519520 – 521522 – 523524 – 525526 – 527528 – 529530 – 531532 – 533534 – 535536 – 537538 – 539540 – 541542 – 543544 – 545546 – 547548 – 549550 – 551552 – 553554 – 555556 пустая – 557558 – 559560

 

 

Генератор Ван де Граафа своими руками

Это инструкции о том, как я построил Генератор Ван де Графа своими руками из некому ненужного мусора. Вот он на рисунке:

Итак, первое, что нужно сделать, это собрать все необходимые компоненты. Они включают в себя: 1 карандаш, два старых высохших пасты, кусок трубу ПВХ, одна мертвая лампочка, длинный кусок резинки, скрепка, алюминиевая фольга, скотч, один маленький двигатель от игрушки, девятивольтовая батарея, и немного провода, ну и основание – деревянная дощечка. Все видно на фото:

Первым шагом на ваших действий станет сверления отверстия под трубку в основании основания. Нужно взять дрель с перьевым сверлом нужного диаметра, чтобы ПВХ трубка плотно входила.

Следующее,  вы делаете два сквозных отверстия через обе стороны трубки. Расстояние между отверстиями такое, чтобы при вставке пасты и натягом между пастами резинки так чтоб резинка была слегка натянута. Убедитесь, что резинка сидит не слишком туго иначе она будет остановить двигатель.

 

Затем делаем еще два отверстия в трубке. Первое отверстие должны быть просверлено чуть выше первого на той же оси. Второе отверстие должно быть прямо перпендикулярно нижнему. Внимательно посмотрите на фото :

Теперь необходимо вытащить чернила из пасты. Я использовал ленту галстук, как те, которые приходят с мешки для мусора, чтобы очистить пасту. Что используете Вы думайте сами.

Далее вам вырезать кусок пасты по  длине внутренний диаметр труб из ПВХ. Затем возьмите скрепку и вырежьте кусочек достаточной длины, так чтоб кусочек выступал из трубки как минимум на сантиметр. Смотрите фото:  

Как Вы наверное догадались таких валика нам понадобится два. Перед сборкой необходимо собрать диэлектрическую пленку. Она делается из скотча и нашей резинки. Резинка обклеивается скотчем, чтоб клеящие стороны были слеины друг с другом. Можно и не обклеивать полоску скотча, а просто надеть с верху резинку для прижимку к нашим роликам.

Потом возьмем ластик от карандаша и соберём нашу конструкцию как показано на рисунке ниже. Для надежности соединения супер клеем вал мотора приклеивается к ластику и скрепке.

Следующим шагом будем добавить щетки, которые собирают заряд. Нижняя кисть, как показано на картинке слева проходит через отверстие в нижней части, конечик проволоки должен быть размохрён. Вы должны убедиться, что кисти близки к резинке, но не должны прикосаться к ней. Верхняя кисть, как показано на рисунке справа проходит через верхнее отверстие. 

Следующий этап и финал – обклеиваем сгоревшую лампочку куском алюминиевой фольги. Ключевую роль в обеспечении алюминиевого проводини больше заряда для того чтобы собрать его как можно больше. Потом к этой фольге на лампе подключаем верхний провод и нашу лампу-электрод вставляем на верх всей конструкции. Ну, вот что вы теперь знаете, как построить самим генератор Ван де Графа.

Вот и всё! Ну а теперь можно по играться со статическим электричеством

Для справки:

Принцип действия генератора Ван де Граафа очень похож на принцип работы машины Вимсхурста, но вместо вращающихся дисков в ней используется движущийся ремень на двух шкивах. Ремень электризуется от трения о нижний шкив (в больших машинах на него подают дополнительно напряжение от высоковольтного источника, в маленьких хватает трения), а на верхнем конце ремня заряд снимается и накапливается на поверхности шара. Большие генераторы Ван де Граафа способны развивать напряжения в миллионы вольт и имеют в высоту несколько метров.

Генератор Ван де Граафа учебный, цена 14299 грн

Генератор Ван де Граафа учебный Используется в кабинете физики общеобразовательного учебного заведения при изучении курса ” Электричество и магнетизм “. Технические характеристики. Эксперименты. Источник высокого напряжения. Перенос зарядов. Опыты по электростатике, в том числе для демонстрации электризации тел при взаимном контакте и для демонстрации искрового газового разряда в воздухе. Состав и конструкция прибора: – генератор – 1шт; – диаметр большого шара не менее 250мм; – диаметр малой шара не менее 60мм; – напряжение питания 220В, 50Hz; – потребляемая мощность 20Вт; – длина провода питания 1,2м; – радиус сферы 125мм; – электроемкость сферы 12пФ; – трум зарядки сферы 2мкА; – полярность напряжения зарядки сферы положительная; – напряжение на сфере 120кв. Генератор Ван-де-Грааф работает на основе эффекта переноса зарядов движется замкнутой диэлектрической лентой. Генератор состоит из массивной подставки, заряжается до высокого напряжения полую металлическую сферу, привода с подвижной резиновой лентой и щетками для передачи заряда, а также разрядного устройства и резистора для измерения тока зарядки. Сфера, заряжается до высокого напряжения – съемная, для демонстрации конструкции прибора генератора Ван-де-Грааф. В качестве привода используется двигатель, подключаемый к внешнему источнику постоянного напряжения, на вал которого жестко насажен ведущий шкив. Ведомый шкив установлен в верхней части стойки из оргстекла и находится внутри пустой металлической шара. Питание привода осуществляется от источника тока 220В, 50Hz, рассчитанного на ток нагрузки 1А. Снятие заряда из ленты обеспечивается щеткой верхнего ролика, которая изготовлена из тонких медных проводов и с Объединенная с внутренней поверхностью сферы. Снятие заряда осуществляется бесконтактно, за счет ионизации воздуха в пространстве между щеткой и лентой. Зарядка поверхности ленты обеспечивается щеткой нижнего ролика, которая с Объединенная с металлической основой установки через резистор с сопротивлением. Разрядное устройство представляет собой малую сферу, обращенную в сторону шара заряжаемого, и используется для получения искрового разряда в воздухе. Разрядное устройство установлено на вертикальной стойке и имеет электрический контакт с основанием. Изменение длины разрядного промежутка осуществляется за счет перемещения малой сферы в сторону к большой шара. К прибору прилагается алюминиевый цилиндр диаметром 103мм со штекером, пластиковый цилиндр диаметром 80мм со штекером и с набором диэлектрических шариков, штекер с волосяным султаном, диэлектрический Г-образный стержень с диэлектрической шариком диаметром 20мм на подвесе, гибкий многожильный проводник длиной 800мм со штекерами на концах и запасная резиновая лента. Конструкция прибора крепится на прочной пластиковой основе. Габаритные размеры не менее 260х180х650мм. Вес не менее 5 кг.

Генератор Ван де Граафа, 325 кВ, с контролем влажности: Измерители научной лаборатории: Amazon.com: Industrial & Scientific

5.0 из 5 звезд Лучший настольный генератор VdG, требующий лишь нескольких незначительных модификаций, чтобы полностью раскрыть потенциал.
Автор PacoBell, 21 февраля 2021 г.

Комментарии к этому продукту превосходны и должны быть официально включены в руководство по эксплуатации.

Брюс указывает, что основание устройства должно быть помещено на изолятор (пластик), в то время как инструкции Lethan указывают, что «когда инструмент работает, основная консоль / основание должны быть заземлены». Полагаю, мне придется экспериментально определить, какой из советов верен.

Спасибо Skyking и techie67 за предложение добавить медный гребень для сбора на стержень коллектора. Увеличение площади коллектора действительно является ключом к использованию этого устройства на полную мощность.В итоге я купил этот 30-миллиметровый заземляющий браслет с голой медной оплеткой (https://www.amazon.com/dp/B07MXCTQ2P) и эту 25-миллиметровую токопроводящую клейкую ленту из медной фольги (https://www.amazon.com/dp/B07D56B82F) для прикрепите плетеный ремешок к планке. Я постараюсь сохранить расстояние между датчиками 1/8 дюйма в соответствии с выводами Skyking. Они прибудут завтра, поэтому я обновлю этот обзор после того, как внесу изменения.

Согласно Sci-Supply, напряжение продиктовано размером купола », поэтому я полагаю, что более крупные купола Дженн и Дэна будут производить> 325 кВ, но меня просто интересует перезарядка волокон маски N95 и поднятие волос моего племянника, а не попытки воссоздать Башню Тесла Ворденклиф 😂

И, говоря о справедливой цене, guitarguy56, я схватил это, когда она была 276 долларов. 69 (до налогообложения), это лучшая историческая цена с тех пор, как Amazon начала реализовывать ее самостоятельно в сентябре 2017 года. Так что да, отличное соотношение цены и качества!

Однако Хуан прав в том, что кабель заземления легко ломается. Пластиковая резьба настолько хрупкая и дешевая, что отламывается от усилия, необходимого для извлечения банановой пробки. Просто используйте свои собственные, лучше банановые вилки.

Я согласен с оценкой Дэвида Сторма относительно трудности размещения верхнего купола над нижним.Допуски настолько жесткие, что Sci-Supply рекомендует «поместить верхнюю половину в холодильник на 5 минут». Для меня это не имеет особого смысла. Во-первых, разве вы не хотели бы на самом деле нагреть верхнюю половину, чтобы создать тепловое расширение, чтобы она легче скользила по губе нижней половины? Охлаждение нижней половины имеет больше смысла. И, во-вторых, охлаждение купола ниже температуры окружающей среды рискует опуститься ниже точки росы и скопить конденсат внутри купола, о чем они неоднократно предупреждали в своей литературе. Что касается его неожиданного приседания с паукообразным насекомым, то для снятия двух пластиковых боковых крышек потребовалось всего 8 винтов Philips, так что очистить отсек пылесосом не должно быть слишком сложно. Но лямки, оказавшиеся где-то еще, разрушили бы общую эффективность машины, поэтому закрытие отверстия купола банановой заглушкой – дешевая страховка.

Комментарий Марка об антистатическом покрытии вокруг трубки из оргстекла заставил меня протереть внешнюю поверхность трубки изопропиловым спиртом марки «реактив». Я действительно не заметил никакого обесцвечивания моих безворсовых химических салфеток, но, думаю, они растворили все, что было на них.Я, наверное, тоже займусь внутренней частью. Его не так сложно разобрать, и я могу обернуть смоченную в спирте салфетку вокруг щетины, чтобы по-настоящему стереть любые остатки.

Само оборудование прочно сконструировано из двух полусфер из нержавеющей стали, прочных трубок из оргстекла и жесткого окрашенного (но не с порошковым покрытием) листового металла для базовой консоли, закрытого по бокам двумя пластиковыми ручками, которые довольно легко отделяются друг от друга. крестообразные винты каждый. Я прикрепил перезаряжаемые канистры с влагопоглотителем к каждой торцевой крышке, чтобы еще больше снизить там влажность (https: // www.amazon.com/dp/B08NCZRHV2). Больше всего меня беспокоит упаковка, в которой он был доставлен. Они использовали пенополистирол, сделанный из этих уплотненных отдельных шариков. Вы знаете, такие, которые создают тонны маленьких электростатически притягиваемых частиц, если вы хотя бы посмотрите на них? Эти маленькие упаковочные кусочки разбросаны по всему устройству, и я даже нашел их внутри трубки. Убило бы Sci-Supply создание пылесосом вокруг пенополистирольной прокладки полиэтиленовый пакет / щит, в котором содержался бы весь этот детрит? Я бы чувствовал себя намного удобнее упаковывать машину туда, если бы знал, что мне не нужно тратить ненужное время на уборку этих безумных отходов каждый раз, когда я вытаскиваю ее.

Генератор Ван де Граафа – MagLab

Изобретенный примерно в 1930 году генератор Ван де Граафа – популярный инструмент для обучения принципам электростатики. Другие просто называют это «той штукой, от которой волосы встают дыбом». Посмотрите, как это работает.

Американский физик Роберт Дж. Ван де Грааф начал разработку высоковольтного электростатического генератора, носящего его имя, примерно в 1930 году. Сначала они были относительно небольшими, а потом стали намного больше; один, сделанный в 1933 году, имел высоту 40 футов и мог генерировать 5 миллионов вольт! (Этот генератор сейчас живет в Музее науки в Бостоне, штат Массачусетс.) Ван де Грааф хотел предоставить ученым способ ускорения частиц для атомных исследований. Но его устройство стало известно гораздо более широкой аудитории как средство демонстрации многих принципов электростатики. Поколения студентов наблюдали, как их волосы встают дыбом, когда они кладут руку на генератор. Еще одна запоминающаяся демонстрация электростатического действия генератора – это создание большой искры между машиной и ближайшим объектом. В этом руководстве показано, как работает электростатический генератор Ван де Граафа и как возникает такая искра.

Работа с учебным пособием

Нажмите кнопку Turn On , чтобы активировать двигатель и привести в действие нижний из двух роликов . Вращающийся ролик заставляет ленту циркулировать между ним и вторым роликом, расположенным над ним. Нижний ролик и двигатель находятся в металлическом ящике, как и металлическая щетка , , расположенная рядом с нижним роликом и электрически соединенная с ящиком. Вторая щетка, расположенная зубцами к верхней части верхнего валика и заключенная с этим валиком в полую металлическую сферу, аналогичным образом связана с ее корпусом.Вы можете нажать кнопку Turn Off в любой момент обучения, чтобы выключить двигатель генератора и соответствующее действие роликов и ремня. Обратите внимание, что заряд металлической сферы генератора будет оставаться постоянным, когда двигатель выключен, но если он снова будет включен, электроны будут накапливаться до тех пор, пока не будет достигнута точка разряда (или двигатель снова не будет остановлен).

Как работает генератор

Генератор Ван де Граафа работает благодаря тому, что два ролика и ремень, который циркулирует между ними, изготовлены из разных материалов.Это означает, что они не с одинаковой вероятностью разовьют определенный заряд при контакте с другим материалом (чтобы получить представление, вы можете сказать, что они занимают разные позиции в трибоэлектрическом ряду). В этом примере нижний ролик покрыт материалом, который имеет тенденцию к потере электронов при контакте с другим материалом, в то время как лента сделана из изоляционного материала, а верхний ролик – из нейтрального металла. Когда нижний ролик входит в контакт с вращающимся ремнем, а затем отрывается от него, возникает дисбаланс заряда, поскольку электроны с ролика захватываются ремнем.Ролик развивает положительный заряд, а лента – отрицательный.

Заряд ремня увеличивается за счет узла нижней щетки. Электроны в металлических зубцах щетки притягиваются сильным положительным зарядом нижнего валика, поэтому эти электроны концентрируются на концах зубцов, которые находятся ближе к валику. Электрическое поле на этих концах становится настолько интенсивным, что электроны в соседних молекулах воздуха отрываются от положительных ядер, с которыми они обычно связываются, силами отталкивания и притяжения.Это приводит к образованию проводящей формы вещества, известной как коронный разряд или плазма. Некоторые из освобожденных электронов в плазме могут затем стать связанными с нейтральными молекулами воздуха, что сделает молекулы отрицательными, а положительные молекулы воздуха могут захватывать электроны от металлических зубцов.

Вместе эти процессы приводят к чистому отрицательному заряду воздуха (ионный ветер), который исходит от кончиков зубов. Проводящая способность плазмы позволяет заряду проходить через изолирующий воздух к сильно положительно заряженному нижнему ролику, к которому он притягивается.Однако вместо того, чтобы достичь ролика, ионный ветер вступает в контакт с лентой, значительно увеличивая отрицательный заряд ленты.

Отрицательно заряженный ремень затем переключается на верхний валик, как показано в руководстве, и приближается ко второй металлической щетке. Здесь разворачиваются события, противоположные тем, что происходят возле нижней кисти. Электроны в металлической щетке не подвержены влиянию нейтрального ролика, но отталкиваются сильным отрицательным зарядом ремня; положительные ядра концентрируются в кончиках зубов чистки; и электроны, высвобожденные в образовавшейся плазме, притягиваются к остриям.Соединение между щеткой и внутренней частью большой металлической сферы позволяет этим электронам вытягиваться от кончиков зубьев к поверхности сферы (явление, часто называемое эффектом ведерка со льдом).

Из-за непрерывного цикла ремня между роликами и узлами щеток отрицательный заряд на поверхности сферы может увеличиваться до тех пор, пока напряжение генератора не станет настолько высоким, что сфера попытается разрядить часть своих электронов на поверхность. заземление через ближайший объект, такой как заземленный разрядный стержень , показанный в руководстве.Прыжок электронов с первой сферы на заземленный стержень можно рассматривать как большую искру.

Не все генераторы Ван де Граа работают одинаково, хотя действуют одни и те же фундаментальные принципы. Например, верхние сферы некоторых машин заряжаются положительно, а не отрицательно, а некоторые работают с помощью ручного кривошипного механизма, а не двигателя.

Van De Graaff Generator Wonders

Большинство людей раньше видели генератор Ван де Граафа в научном центре или по телевизору.Вы знаете, что от этого у людей волосы встают дыбом, но знаете ли вы, как это работает?

Все эксперименты Ван де Граафа основаны на том факте, что одинаковые заряды отталкиваются.

Генератор Ван де Граафа вытягивает электроны с Земли, перемещает их по ленте и хранит на большой сфере. Эти электроны отталкиваются друг от друга и стараются уйти как можно дальше друг от друга, растекаясь по поверхности сферы. На Земле есть много места для распространения электронов, поэтому электроны вернутся на землю любым доступным путем.

Заземляющий стержень – это меньшая сфера, прикрепленная к земле проводом. Он обеспечивает удобный путь для электронов двигаться к земле. Если мы поднесем заземляющий стержень достаточно близко к большой сфере, электроны разорвут молекулы воздуха и запрыгнут на заземляющий стержень, создав искру и треск.

Когда люминесцентная лампа приближается к отрицательно заряженному генератору, электроны на генераторе проходят через трубку и человека, держащего ее.Текущие электроны вызывают электрический ток, зажигающий световую трубку. Чтобы зажечь люминесцентную лампу, не нужно много тока!

Если положить арахис или конфетти из пенополистирола на генератор Ван де Граафа, можно создать крутой трюк. Электроны, которые собираются на сфере, распространяются на арахис и конфетти из пенополистирола, делая маленькие легкие предметы отрицательно заряженными. Когда отрицательные заряды на арахисе отражают отрицательные заряды генератора, арахис отталкивается от сферы.

Когда ученик кладет руку на сферу, электроны распространяются на этого человека, поскольку они отталкиваются от других электронов. Они наиболее очевидны в волосах человека, потому что одинаковые заряды электронов отталкиваются друг от друга и заставляют волосы подниматься и разноситься друг от друга. Пока человек стоит на изолированной платформе, электроны не смогут спускаться на землю, и его волосы будут оставаться дыбом.

Наш Зал славы Ван де Граафа! – Чудеса физики – UW – Мэдисон

Демонстрация:
Доброволец кладет руку на металлический шар, и ее волосы встают дыбом.

Quick Physics:
Генератор Ван де Граафа работает за счет статического электричества, например, шаркающего ногами по ковру и удара током о дверную ручку. Большие резинки перемещаются по куску фетра и удаляют электроны сукна. Электроны движутся вверх по резиновой ленте к металлическому шару и в человека. Электроны отталкиваются друг от друга, поэтому они стараются уйти друг от друга как можно дальше. Мы видим этот эффект, когда волонтер убирает волосы как можно дальше от тела!

Детали:
Генератор Ван де Граафа – это устройство для создания большого количества статического электричества.Статическое электричество создается за счет дополнительных зарядов, хранящихся в каком-то месте, поэтому они не могут двигаться. Обычно обвинения не любят собирать в одном месте. Им нравится находить в качестве партнеров противоположные заряды и убегать от частиц с одинаковым зарядом. Генератор Ван де Граафа, использованный в демонстрации, может хранить до 300 000 вольт такого же заряда. По сравнению с обычным домашним напряжением (около 120 Вольт) это много!

Генератор вырабатывает статическое электричество так же, как вы, когда вы трете ногой о ковер, а затем касаетесь дверной ручки.Внутри генератора находится гигантская резинка, которая трется о кусок войлока и крадет его электроны. Затем резинка вращается, и электроны поднимаются к большому металлическому шару наверху. Если вы возьмете металлический шар рукой, электроны войдут в вас.

Как правило, заряды генератора Ван де Граафа хотят попытаться попасть в землю. Земля очень большая, и отрицательно заряженные частицы (электроны) могут удаляться очень далеко друг от друга. Если металлический шар, который связан с землей, если поднести к генератору, заряды будут прыгать по воздуху от генератора к шару.

Если вы дотронетесь до генератора, все это электричество пройдет через ваше тело, что вызовет у вас сильный шок. Это действительно может быть опасно. Вы можете защититься от земли, встав на кусок резины или пластика. Мы говорим, что пластик и резина являются изоляторами, поскольку заряды не могут легко проходить через них. Когда вы коснетесь генератора сейчас, заряды не смогут добраться до земли. Теперь вы заполнены электронами. Электроны не любят друг друга и стараются уйти друг от друга как можно дальше.Обычно это заставляет ваши волосы встать дыбом, потому что они наполнены электронами, которые отталкиваются друг от друга.

Примечание : эта демонстрация не работает во влажные дни, поэтому мы часто не используем ее летом или в дождливые дни в течение года.

В этом месяце в истории физики

12 февраля 1935: Выдан патент на генератор Ван де Граафа

Генератор Ван де Граафа

Многие посетители музеев науки сталкивались с генератором Ван де Граафа.Эти хитрые устройства являются основным продуктом практических демонстраций в лабораториях и на научных ярмарках, восхищая публику, производя «молнии» или заставляя волосы встать дыбом, когда они касаются гладкой сферической поверхности полого металлического шара, являющегося товарным знаком устройства. Но мало кто много знает о человеке, который их первым изобрел: Роберте Джемисоне Ван де Грааффе.

Ван де Грааф родился в Таскалусе, штат Алабама, и получил степень бакалавра наук. и М.С. степень в области машиностроения Университета Алабамы. Он проработал год в Алабамской энергетической компании и учился в Сорбонне, где слушал лекции Марии Кюри по радиации.Впоследствии он выиграл стипендию Родса, получив вторую степень бакалавра наук. получил степень доктора физики в Оксфордском университете в 1926 году, защитив докторскую диссертацию в 1928 году.

Находясь в Оксфорде, он познакомился с работами Эрнеста Резерфорда в области ядерной физики и идеей Резерфорда о том, что ускоряющиеся частицы до очень высоких скоростей могут разрушать ядра, что позволяет ученым лучше изучать природа отдельных атомов.

Ван де Грааф вернул идею ускорителя элементарных частиц в Штаты в 1929 году, когда он присоединился к Принстонской лаборатории Палмера.Там он сконструировал действующую модель «электростатического ускорителя», способного генерировать 80 000 вольт. Этот элементарный прототип использовал шелковую ленту из местного пятидневного магазина в качестве ленты для транспортировки заряда, проходящей между двумя металлическими шкивами.

К ноябрю 1931 года он достаточно усовершенствовал свою конструкцию, чтобы выдавать более 1 миллиона вольт, и продемонстрировал свое устройство на первом ужине Американского института физики. Он представил доклад о своем электростатическом ускорителе на встрече APS в том же году.

Он был не единственным ученым, работавшим над подобным проектом. Фактически, основная концепция возникла более чем за 250 лет до Ван де Граафа. Около 1663 года Отто фон Герике сконструировал примитивную электрическую машину трения, используя шар серы, который можно было вращать и тереть вручную. (В «Оптике» Исаак Ньютон предложил заменить серный шар стеклянным.) К 1785 году Н. Роуланд изобрел электростатический генератор, который использовал шелковую ленту, непрерывно проходящую между двумя шкивами, для создания статического электричества.А в 1893 году появился генератор фон Буша, похожая машина, в которой использовались два шкива и ремень с гребенкой коллектора заряда в изолированной сфере.

Вскоре после демонстрации модели Ван де Граафа Джон Д. Кокрофт и Эрнест Уолтон в знаменитой Кавендишской лаборатории в Англии в 1932 году построили свою собственную версию ускорителя элементарных частиц, используя схемы умножителя напряжения для выработки энергии. Однако эта машина была громоздкой и довольно ограниченной по величине напряжения. Конструкция Ван де Граафа в конечном итоге окажется более компактной и способной к более высоким напряжениям и, следовательно, большему ускорению частиц.

В 1932 году Ван де Грааф присоединился к Массачусетскому технологическому институту в качестве научного сотрудника, где он начал создавать крупномасштабную версию своей машины. Размещенный в пустом авиационном ангаре в местном поместье в Южном Дартмуте, Массачусетс, полноразмерная машина Ван де Граафа могла похвастаться двумя полированными алюминиевыми сферами, установленными на изолирующих колоннах. Эти колонны, в свою очередь, были помещены на грузовики, чтобы поднять сферы на 43 фута над землей.

Он дебютировал со своим изобретением 28 ноября 1933 года, которое сделало заголовки, когда оно произвело ошеломляющие (для того времени) 7 миллионов вольт.(Генераторы Ван де Граафа меньшего размера, используемые для публичных демонстраций, генерируют от 100 000 до 500 000 вольт.) Патент на генератор Ван де Граафа был выдан в феврале 1935 года.

Устройство вызвало восхищение никого, кроме Николы Теслы, написавшей статья в журнале Scientific American о новом генераторе Ван де Граафа в 1934 году, в которой говорилось: «Я верю, что, когда новые типы [генераторов Ван де Граа] будут разработаны и будут достаточно усовершенствованы, им будет обеспечено великое будущее». Тесла, как всегда, был дальновидным: генераторы с тех пор используются не только в атомной физике, но и в медицине и промышленности.

Гарвардская медицинская школа была первой, кто в 1937 году применил его аппарат в клинической практике для получения рентгеновских лучей для лечения раковых опухолей с помощью излучения. направление Фредерика Жолио, заключенного в гигантскую клетку Фарадея. Зрители были в восторге от метровых искр, производимых машиной, и ее дебют был показан на обложках нескольких журналов. Намерение состояло в том, чтобы использовать машину в качестве источника радиоэлементов, но вмешалась вспышка Второй мировой войны, и в конечном итоге она была списана.

Ван де Грааф провел войну в качестве директора радиографического проекта высокого напряжения, входящего в состав Управления научных исследований и разработок, адаптируя свой электростатический генератор для ВМС США. После окончания войны он вернулся в Массачусетский технологический институт и вместе с Джоном Д. Трампом стал соучредителем High Voltage Engineering Corporation (HVEC). Вскоре HVEC стала основным поставщиком электростатических генераторов, используемых для лечения рака, радиографии и для исследования ядерной структуры в научных лабораториях.

Тандемные ускорители Ван де Граафа впервые появились в 1951 году на основе более ранней работы Уильяма Беннета по принципу тандема в 1937 году.Также в 1950-х Ван де Грааф изобрел трансформатор с изолирующим сердечником для производства постоянного тока высокого напряжения с использованием магнитного потока вместо электростатического заряда, а также множество новых методов управления пучками частиц. Он проработал в Массачусетском технологическом институте до 1960 года, когда ушел в отставку, чтобы работать полный рабочий день в HVEC.

В 1966 году он был награжден премией Тома Боннера APS за свое «устройство, которое неизмеримо продвинуло ядерную физику». Это было особенно уместно, поскольку сам Боннер использовал генератор Ван де Граафа в своей фундаментальной работе по структуре ядра.К тому времени, когда Ван де Грааф умер в Бостоне 16 января 1967 года в возрасте 65 лет, в более чем 30 странах по всему миру было более 500 ускорителей частиц Ван де Граафа.

История физики

Этот месяц в истории физики
Новости APS Архив

Инициатива по историческим местам
Места и подробности исторических физических событий

Генератор Ван де Граафа> Лаборатория поддержки лекций по физике и астрономии> USC Dana and David Dornsife College of Letters, Arts and Sciences

E.3 (1) – Генератор Ван де Граафа с разрядом

Это источник высоковольтного статического электричества, быстро вырабатывающего до 250 000 В. Большая (около 25 см в диаметре) сфера заряда установлена ​​в опорной стойке Lucite, что позволяет учащимся увидеть систему зарядки с ременным приводом. в действии. Ремень проходит между двумя шкивами, нижний из которых подключен к ведомому двигателю. Два металлических гребня, по одному на каждом конце ремня, завершают механизм зарядки. Шкивы изготовлены из разных материалов: нижний индуцирует отрицательные заряды на ремне, а верхний – положительные.Отрицательные заряды перемещаются по ремню вверх до верхней металлической гребенки, где отрицательные заряды передаются гребенке, а затем металлической сфере. Воздух между ремнем и гребнем ионизирован. Когда ремень выходит из верхнего шкива, он несет положительные заряды, которые переносятся на нижний гребень и на землю.

Электрический потенциал большой сферы увеличивается до тех пор, пока не будет достигнута точка пробоя воздуха, затем он разряжается через воздух в другую алюминиевую сферу (20 см в диаметре), установленную на стержне из люцита и заземленную через металлическое основание генератора.При благоприятных условиях выпускает до 250 000 В .

Верх

E.3 (2) – Принадлежности Ван де Граафа

Статическое электричество, генерируемое генератором Ван де Граафа, также можно продемонстрировать с помощью следующих процедур:

• Поместите парик на сферу генератора или попросите добровольца встать на изолированную платформу и коснуться сферы генератора; волосы или парик человека поднимутся в воздух
• Поместите изолированный стакан, наполненный маленькими шариками из пенопласта, поверх сферы генератора – шарики будут вытекать и подниматься в воздух
• Отрезок проволоки согнут в форме кольца с небольшим кончиком в сторону.Поместите его на сферу генератора и включите генератор. Он не будет искры, независимо от того, насколько близко находится разрядная сфера! Выступающий кусок проволоки рассеивает заряд до того, как он накапливается на сфере
• Небольшой цилиндр (8 см, высотой и 8 см, см в диаметре) с прозрачными пластиковыми стенками и металлической крышкой имеет небольшое количество крошечных кусочков легкого материала. При подключении к генератору Ван де Граафа материал внутри него будет быстро подпрыгивать

Все аксессуары, перечисленные после машины Вимшерста, могут также использоваться для иллюстрации электростатических характеристик вместе с генератором Ван де Граафа.

Верх

E.3 (3) – Палочка для левитации

В этой палочке с батарейным питанием находится мини-генератор Ван де Граафа. Нажмите кнопку на ручке, и в палочке накапливается статический заряд. Это заставляет различные трехмерные майларовые формы левитировать по вашей команде. Вы также можете проделывать несколько интересных трюков, заставляя фигуры прыгать от руки к палочке. Это не магия… это физика!

Нажмите здесь, чтобы посмотреть видео демонстрации Levitation Wand.

Top

Генератор Ван де Граафа | IOPSpark

Принцип действия

Некоторые изоляционные материалы при отделении от других поверхностей оставляют эти поверхности электрически заряженными, каждая с противоположным знаком заряда и с высокой разностью потенциалов (p.d.).

Машина для создания зарядов была изобретена в 1929 году молодым американцем по имени Ван де Грааф.На основе его идей были построены огромные машины, некоторые из которых превышают 30 метров в высоту, для создания чрезвычайно высоких разностей потенциалов.

Ремни и ролики

Гибкая лента, сделанная из изоляционного материала и непрерывно движущаяся по двум роликам, может тем же самым способом производить подачу заряда там, где поверхности разделяются. Два ролика должны иметь разные поверхности (часто акриловые и металлические) и вместе с ремнем-резиной выбираются экспериментально.

Расчески

Заряды «разбрызгиваются» на движущуюся ленту и удаляются с нее с помощью «гребней», расположенных рядом с роликами.Фактический контакт между гребнями и ремнем не важен из-за большой разницы потенциалов. Гребни могут быть просто растянутым проводом, острым или зазубренным краем: действие зависит от очень высоких градиентов потенциала из-за их малого радиуса (действие аналогично молниеотводам).

Нижняя гребенка поддерживается на уровне или близком к потенциалу земли и является стоком для отрицательного заряда, оставляя ленту с положительными зарядами, которые переносятся к верхней гребенке.

Сфера собирающая

Верхний гребень соединен с собирающей сферой, которая, обладая собственной электрической емкостью (пропорциональной ее радиусу), будет собирать и накапливать заряд на своей внешней поверхности до тех пор, пока не разрядится либо путем разрушения окружающего воздуха в виде искры, либо путем проводимости в соседний заземленный объект.

Зарядный ток

Пока лента продолжает двигаться, процесс продолжается, привод (моторный или ручной) выдает мощность для преодоления электрического отталкивания между зарядами, собранными на сфере, и зарядами, поступающими на ленту.

Зарядный ток обычно составляет несколько мА, а разность потенциалов, достигаемая «младшими генераторами», составляет 100–150 кВ, а «старшими» генераторами – примерно до 300 кВ.

Весь аппарат

Механическое устройство системы ремень / ролик очень простое.Нижний ролик приводится в движение вручную или от двигателя. Первый обычно включает маховик и шкив с ременным приводом; этот шкив можно установить прямо на шпиндель двигателя. В «младших» моделях обычно используются асинхронные двигатели с фиксированной частотой вращения и расщепленными полюсами; «Старшие» модели часто включают в себя малые HP. двигатели с регулируемой скоростью (для швейных машин) с угольными щетками, управление осуществляется либо простым роторным реостатом, либо твердотельной схемой. Двигатели, переключатели управления и входная розетка размещены в металлическом или пластиковом корпусе, хотя в некоторых младших моделях использовалась прозрачная пластиковая крышка для торта.

Опорной стойкой для собирающей сферы может быть простой пластиковый стержень из ПВХ, акриловая трубка или пара акриловых полосок с разделителями. В некоторых моделях ремень заключен в пластиковую трубу с «окнами» по всей длине. Не все генераторы имеют средства регулировки расстояния между верхними и нижними роликами, т. Е. Ремни должны быть адаптированы для конкретной машины.

Так как диаметр собирающей сферы определяет максимальный p.d. (напряжение) достижимо, большие сферы устанавливаются на более высоких колоннах, чтобы быть на большем удалении от заземляющего двигателя и блока управления.

Машины обычно поставляются с «разрядником», часто с другой сферой меньшего размера, установленной на металлическом стержне, который должен быть заземлен для отвода искр от собирающей сферы.

Демонстрации и аксессуары

Безусловно, генератор Ван де Граафа может производить поразительные демонстрации. Обычные эксперименты:

Цилиндр Фарадея для демонстрации электрического заряда находится на внешней поверхности заряженного полого проводника.

Прыгающий мяч. Подвесьте токопроводящий шарик непроводящей нитью. Когда мяч касается заряженной сферы, он заряжается и отталкивается от сферы. Если затем дать мячу разрядиться (касание заземленной поверхности или утечка заряда в воздух), он снова будет притягиваться к сфере для перезарядки … и так процесс продолжается.

Шевелюра – еще одна демонстрация отталкивания. Используются настоящие волосы или измельченные бумажные полоски, собранные в пучок на одном конце и обеспечивающие чувствительное средство обнаружения заряда.

Электрический ветер создается за счет выброса ионов на конце заостренного проводника, и его достаточно, чтобы отклонить пламя свечи.

В мельнице Гамильтона используется электрический ветер на заостренных концах четырех рычагов, чтобы вызвать вращение вокруг оси. Это похоже на действие молниеотвода, которое позволяет переносить заряд в острых точках.

Модель кинетической теории Вы можете изобразить случайное движение металлических шариков, непрерывно подверженное отталкиванию и потере заряда внутри прозрачного сосуда.