Van de Graaff generátor: zařízení, a aplikace principu

Van de Graaff generátor byl vynalezen na počátku dvacátého století. To bylo používáno pro různé účely, zejména pro jaderný výzkum. Později žádost byl zúžen. Dnes si můžete koupit jako hračku a dětem ukázat levitace různých objektů. Také si můžete vytvořit svůj vlastní generátor. Pak se bude vynikající trénink model, který provádí různé experimenty.

dětské triky

Chcete vytvořit „kouzlo“? Vezměte pytel polyethylenu, odříznout oba konce a kravatu na provázku, aby se luk. Poté je obvyklá rozsah plastické dobré rub vlněné věci a přivést ji na přídi: začnou létat ...

Ready „hůlka“ s údaji, které mohou dělat takové triky, a můžete si koupit v obchodě.

Ale nejjednodušší možnost vidět „magie“ - to je jen kočku. Pak se můžeme také cítit a vidět vznikající statickou elektřinu.

Ale hračka, která kopíruje strukturu generátoru Van de Graaff, běží na baterii. Když stisknete tlačítko na špičce elektrostatického náboje. Proto je jeho postava převezme a začne stejně jako náboje se vzájemně odpuzují. Vzhledem k tomu, tento údaj je řez určitým způsobem, že „nafouknuté“ a přijímá hlasitosti. V případě, že náboj oslabuje, se prostě musí kliknout jednou na tlačítko „magic“.

Trocha historie

Samozřejmě, že generátor Van de Graaff - není to jen dětské hračky. Fyzik sám vytvořil jeho potomky provádět seriózní výzkum v atomové fyzice sekce. První demonstrace byla provedena v roce 1929. Byl malé rozměry. Více impozantní rozměry dostal generátor Van de Graaff, namontované na kolejnicích pro vzducholodě. Model se skládala ze dvou sloupů, které jsou uspořádány na horní části oxidu hlinitého dutých kuliček o průměru patnácti stop.

Postavena v roce kapacitou 1931 a 1933 instalačním dosáhla sedmi milionů voltů. Ale poplatek až osmdesát kV za předpokladu, že první Van de Graaff generátor.

Princip fungování

Uvnitř se otáčí svisle dielektrickou proužek papíru. Válec se nachází v horní části, je izolátor, a dno je vyrobena z kovu a připojen k zemi. Kartáč elektroda výhonky a dodává náboj, který je rovnoměrně distribuován v dané oblasti. Vedle elektrody ve spodní části, vzduch je ionizován, ionty jsou užitečné jsou uloženy na pásku, a část, která je zaměřena směrem nahoru, je nabitá.

Pro získání vysoké potenciální rozdíl v lineárními urychlovači částic (které jsou potřebné, a tyto generátory) použitých ve dvou oblastech s různými poplatky. V jedné z nich nahromaděný pozitivní, a v druhé - negativní. Pokud je koncentrace dosáhne určité úrovně, elektrický výboj vyklouzl mezi nimi. Že studoval. Napětí je dosaženo miliony voltů.

Dřívější zařízení používaná pro jaderný výzkum a zrychlení částic. Kdysi tam byly i jiné způsoby, jak urychlit, začali používat v této oblasti je mnohem méně časté. V současné době, Van de Graaff generátor, který ve větší míře používají pro modelování. Například to může simulovat přirozené vypouštění plynů. Namísto pásky zařízení často používají řetězce skládající se z plastů a železných odkazy jeden po druhém.

To, co je potřeba pro self-montážní jednotky

Model je snadné vytvořit si vlastní improvizované. Van de Graaff generátor, se shromáždili jejich ruce, se skládá z následujících komponent:

• tužka;
• stříhání potrubí z PVC;
• guma;
• sponky;
• hliníková fólie;
• Motor z hračky;
• rozbité žárovky;
• suché pasty z rukojeti;
• baterie devíti voltů;
• lepicí pásky;
• drát;
• tablety.

Všechny položky musí být suchý, stejně jako vzduch v místnosti. V opačném případě je stavební práce nebude jednoduché, nebo bude, ale velmi slabě.

To je to, co se stane, Van de Graaff generátor. Na fotografii níže ukazuje, jak by se tento model vypadat.

Vzhledem k tomu, generátor je samo

Za prvé, je vyvrtán otvor na desce, které se stávají základní konstrukce. Vyzvednout vrtáku vhodného průměru, tvaru - ve tvaru pera. Potom, na trubku dělat se dvěma otvory na horní a spodní části, pro pasty. Učinit další dva otvory, jeden o něco vyšší než horní, a druhá - kolmo ke dnu.

Dále pasta by měla být zcela jasná inkoust. Snížit kus odpovídající vnitřnímu průměru trubky. Vezměte klip, narovnané a vyříznout část musí být dostatečně dlouhý, aby jednala na centimetr trubice.

Vyráběných dielektrickou lepicí páskou. Gum pasta, tak, že se obě strany byly také lepkavá.

Připravené položky jsou shromažďovány.

Přidal kartáče, které sbírají náboj. Pod kartáče prochází otvorem a aby špičku chmýří. Kartáče by měla být v blízkosti gumičkou, ale nedotkne se jí. Horní provlečena otvorem v horní části.

Poté pomocí fólie z hliníkové pasty již rozbité žárovky. horní drát je připojen k fólii. Lampa se vloží na horní části konstrukce.

Van de Graaff instruktážní připraven.

pokusy

Pokud horní elektroda připojen s několika pramenů a přinést ruce, ale „postavit na konec“ a bude zahrnovat prsty. Snažte se provádět experimenty ve tmě.

Chcete-li získat silnější napájecí zdroj, který spojuje dvě generátoru.

Dobrá volba pro experimenty budou Leyden sklenice.

Nejznámější experiment je taková, ve které vstávaly vlasy na hlavě. K tomu, stát na gumovou podložku, dřevěné desky nebo překližky. Ruka kladen na sféru (generátoru by měla být vypnuta, aby nedošlo k úrazu elektrickým proudem). Po zapnutí zařízení projde jiskru, což způsobí vstávaly vlasy na hlavě.

Generátor by měl být propuštěn po každém použití a práce s ním velmi opatrně, protože proud může být smrtící pro člověka.