Самодельный генератор ван де граафа на 100000 вольт
Создатель канала физики «Atom Duba» собрал самодельный замечательный генератор Ван де Граафа, разрешающий приобретать высокие напряжения до 100 000 вольт.
Это генератор большого напряжения, механизм работы его базируется на электризации движущейся диэлектрической ленты. В первый раз был создан в 1929 г. в Соединенных Штатах физиком Робертом Ван де Граафом и давал разность потенциалов до 80 Квольт. В 1931 он же создал устройства, производящее 1 млн, а два года спустя — 7 млн вольт.
Как мы знаем, что при трении различных материалов приятель об приятеля возможно взять заряд, что притягивать всякие небольшие бумажки, пыль а также отклонять струю воды. К примеру, используем канализационную ПВХ-носок и трубу, трудится не хуже известной эбонитовой палочки.
Любое вещество складывается из положительно заряженных ядер атомов и отрицательно заряженных электронов, каковые вращаются около них. В большинстве случаев в веществе хорошего и отрицательного заряда поровну, исходя из этого суммарный равен нулю, такое тело не заряжено. Но в то время, когда носок касается трубы, то электроны переходят с носка на нее, по причине того, что электроны лучше притягиваются к её молекулам.
Трение – это метод привести в контакт как возможно больше молекул, исходя из этого на протяжении опыта лучше еще нажимать на носок силой. Но не все поймут, что таким несложным методом достигается напряжение в 1000 В, дабы убедиться в этом, рекомендовано выполнить опыт в безотносительной темноте, к примеру, заперевшись в помещении без окон. И пронаблюдать вспышки разрядов, появляющиеся при трении носка об трубу.
Генератор Ван де Граафа также приобретает заряд за счет соприкосновения двух материалов между собой, но он может приобретать куда большее напряжение. При устроен он достаточно легко.
В нижней части генератора закреплен двигатель, он нужен, дабы вращать особую ленту, на оси двигателя необходимо закрепить что-то, что при соприкосновении заряжать ленту. Перепробовали целую кучу материалов надевать на ось, и пара вариантов лент.
В качестве ленты оптимальнее трудился медицинский бинт Мартенса, а на ось в итоге надели кусочки все той же ПВХ-трубы, которая прекрасно притягивает электроны, заряжаясь отрицательно. А положительно зарядившаяся лента, вращаясь, несет собственный заряд наверх, и он накапливаться на железном шаре все больше.
В случае если хочется, дабы шар стал не плюсом, а минусом, собственные пальцы в трубу, кожа при трении отдает электроны. Напряжение на шаре накапливается вправду громадное, если судить по размеру пробивающих молний 100000 В набирается. Крутые генераторы, созданные по разработке Ван де Граафа, могут приобретать миллионы вольт и применяют в физике, дабы ускорять частицы до громадных энергий.
Из-за чего лента неизменно лишь приносит заряд на шар, и ни при каких обстоятельствах его оттуда не уносит? Дабы ответить на вопрос, необходимо разобраться в одном серьёзном свойстве проводников, поскольку шар в отличие от ленты намерено сделан из металла, прекрасно проводящего материала. Объяснение для обывателя, прошаренные чуваки сами прочтут про экранировку и теорему Гаусса.
Предположим, имеется кусок металла, и вовнутрь него каким-то образом попал заряд, пускай это кучка отрицательных электронов, но, в случае если это металл, то не пройдет и доли секунды, как в том месте уже не будет, по причине того, что это кучка электронов, они все друг от друга отталкиваются. Скоро целый избыточный заряд окажется размазанным по внешней стенке металла очень узким слоем, т.е. постоянно скапливается на внешней поверхности проводников.
Исходя из этого лента и не имеет возможности забрать заряд с шара, внутри его нет. Это и имеется фундаментальный принцип работы генератора изобретателя Ван де Граафа. Вся фишка в том, что подносим ленту изнутри шара, а не снаружи.
Шар сделали из двух салатниц, приобретённых в Икея. В втулка из велосипеда, на которой держится, вольно вращаясь, лента. Заряд с ленты на шар попадает или через втулку, или посредством дополнительного провода, поднесенного максимально близко к ленте.
В конце он разделен на множество небольших острых проводников. Дело в том, что через воздушное пространство на острие намного лучше стекает заряд. Половник, в который бьет молния, заземлен через корпус самодельного генератора.
