Van de Graaffov generator izumljen je početkom dvadesetog veka. Korišćen je u različite svrhe, posebno za nuklearna istraživanja. Kasnije se aplikacija suzila. Danas ga možete kupiti kao igračku i pokazati djeci levitaciju raznih predmeta. Također možete sami napraviti generator. Tada će postati odličan model treninga s kojim se izvode različiti eksperimenti.
Bebi trikovi
Želite li stvoriti "magiju"? Uzmite plastičnu vrećicu, odrežite oba kraja i zavežite koncem da napravite mašnu. Zatim dobro protrljajte običan plastični lenjir o vuneni predmet i donesite ga na pramac: let će početi …
Možete kupiti i gotov "čarobni štapić" sa figuricama sa kojima možete raditi takve trikove u radnji.
Ali najlakši način da vidite "magiju" je samo maziti mačku. Tada možete osjetiti i vidjeti rezultirajući statički elektricitet.
A evo i igračke koja ponavlja dizajnVan de Graaff generator, na baterije. Kada se dugme pritisne, na vrhu se stvara elektrostatički naboj. Stoga je figurica usvaja, a istoimeni naboji počinju se međusobno odbijati. S obzirom da je figurica izrezbarena na određeni način, ona se "naduva" i dobije volumen. Ako punjenje oslabi, potrebno je samo ponovo pritisnuti "magično" dugme.
Malo istorije
Naravno, Van de Graaff generator nisu samo dječje igračke. Fizičar je sam stvorio svoju zamisao za ozbiljna istraživanja u dijelu atomske fizike. Prvi demonstracioni uzorak napravljen je 1929. godine. Bio je male veličine. Impresivnije dimenzije dobio je Van de Graaffov generator, postavljen na šine za zračne brodove. Model se sastojao od dva stuba na vrhu sa šupljim aluminijumskim sferama prečnika petnaest stopa.
Instalacije izgrađene 1931. i 1933. godine dostigle su snagu od sedam miliona volti. Ali prvi Van de Graaffov generator osigurao je samo punjenje do osamdeset kilovolti.
Princip rada
Papirna dielektrična traka se rotira okomito unutra. Valjak koji se nalazi na vrhu je dielektrik, a donji je od metala i povezan je sa zemljom. Elektroda četkice u sferi uklanja i opskrbljuje naboj, koji je ravnomjerno raspoređen u sferi. U blizini elektrode ispod, zrak je joniziran, korisni joni se talože na traci, a dio koji ide gore se puni.
Da bi se dobila velika razlika potencijala u linearnim akceleratorima čestica (za šta su i služili ovi generatori), korištene su dvije sfere različitih naboja. U jednom od njih akumulirano pozitivno, au drugom - negativno. Kada je koncentracija dostigla određeni nivo, između njih je skočilo električno pražnjenje. On je bio taj koji je bio pod istragom. Napon je ovdje dostigao milione volti.
Ranije su se uređaji koristili za nuklearna istraživanja i ubrzanje čestica. Nakon što su se pojavile druge metode ubrzanja, počele su se mnogo rjeđe koristiti na ovom području. Trenutno se za modeliranje uglavnom koristi Van de Graaffov generator. Na primjer, uz njegovu pomoć se imitiraju ispuštanja prirodnog plina. Umjesto traka, instalacije često koriste lance koji se sastoje od plastičnih i željeznih karika naizmenično.
Šta vam je potrebno da sami sastavite uređaj
Model je lako napraviti sami od improvizovanih sredstava. Generator Van de Graaffa, sastavljen vlastitim rukama, sastoji se od sljedećih komponenti:
- olovka;
- rezanje pvc cijevi;
- gume;
- staples;
- aluminijska folija;
- motor od igračaka;
- pokvarena sijalica;
- suhe paste iz olovke;
- 9 voltne baterije;
- ljepljiva traka;
- žice;
- ploče.
Svi elementi moraju biti suvi, kao i vazduh u prostoriji. Inače, dizajn jednostavno neće raditi ili hoće, ali vrloslabo.
Ovako će ispasti Van de Graaffov generator. Fotografija ispod pokazuje kako bi model trebao izgledati.
Kako sami napravite generator
Najprije se izbuši rupa na dasci, koja će postati osnova strukture. Bušilica je odabrana odgovarajućeg prečnika, oblik je u obliku olovke. Zatim se na cijevi prave dvije rupe: gornja i donja, za paste. Napravite još dvije rupe: jednu neposredno iznad vrha, a drugu - okomitu na dno.
Dalje, pasta mora biti potpuno očišćena od mastila. Izrežite komad koji odgovara unutrašnjem promjeru cijevi. Uzimaju spajalicu, ispravljaju je i odrežu komad dovoljno dugačak da viri centimetar iz cijevi.
Dielektrična traka je napravljena od ljepljive trake. Žvaka je zalijepljena tako da su obje strane također ljepljive.
Pripremljeni artikli su prikupljeni.
Dodajte četke koje prikupljaju naplatu. Na dnu četkica prolazi kroz rupu, a vrh je pahuljast. Četke treba da budu blizu elastike, ali je ne dodiruju. Vrh je provučen kroz rupu na vrhu.
Nakon toga se uz pomoć aluminijumske folije zalijepi sijalica koja već ne radi. Gornja žica je pričvršćena za foliju. Lampa je umetnuta na vrh strukture.
Van de Graaff trening generatora spreman.
Eksperimenti
Ako pričvrstite nekoliko niti na gornju elektrodu i približite ruke, one će se „stati nakraj” i omotati oko vaših prstiju. Pokušajte eksperimentirati u mraku.
Da dobijete jači napon, povežite dva generatora.
Dobra opcija za eksperimente bila bi Leyden tegla.
Najpoznatije iskustvo je ono u kojem se kosa diže na glavi. Da biste to učinili, stanite na gumenu prostirku, drvenu ploču ili šperploču. Ruka je postavljena na sferu (dok generator mora biti isključen da ne bi bio šokiran). Kada se aparat uključi, iskra će proći, zbog čega će se kosa nabubriti.
Generator treba isprazniti nakon svake upotrebe i rukovati njime izuzetno pažljivo, jer struja može biti smrtonosna za ljude.
