Γεννήτρια Van de Graaff: μια συσκευή, και η εφαρμογή της αρχής της

γεννήτρια Van De Graaff επινοήθηκε στις αρχές του εικοστού αιώνα. Χρησιμοποιήθηκε για διάφορους σκοπούς, κυρίως για την Πυρηνική Έρευνα. Αργότερα εφαρμογή έχει μειωθεί. Σήμερα μπορείτε να αγοράσετε ως παιχνίδι και τα παιδιά δείχνουν αιώρηση των διαφόρων αντικειμένων. Επίσης, μπορείτε να δημιουργήσετε τη δική σας γεννήτρια. Τότε θα είναι μια εξαιρετική κατάρτιση μοντέλου, το οποίο διεξάγεται διάφορα πειράματα.

κόλπα μωρό

Θέλετε να δημιουργήσετε «μαγικό»; Πάρτε μια τσάντα από πολυαιθυλένιο, έκοψαν και τα δύο άκρα και γραβάτα σε μια σειρά, να πάρει το τόξο. Στη συνέχεια, η συνήθης φάσμα των πλαστικών ένα καλό τρίψιμο των μάλλινων πράγμα και να το φέρει σε ένα τόξο: εγκαινιάσει πτήσεις ...

Έτοιμο «ραβδί» με τα στοιχεία, που μπορεί να κάνει τέτοια κόλπα, και μπορείτε να αγοράσετε στο κατάστημα.

Αλλά η πιο εύκολη επιλογή για να δείτε το «μαγικό» - είναι απλά μια γάτα. Στη συνέχεια, μπορούμε επίσης να αισθάνονται και να δείτε τη προκύπτουν στατικό ηλεκτρισμό.

Αλλά ένα παιχνίδι που αναπαράγει τη δομή της γεννήτριας Van De Graaff, λειτουργεί με μπαταρία. Όταν πατήσετε το κουμπί στην άκρη του ηλεκτροστατικού φορτίου. Ως εκ τούτου, το σχήμα του αναλαμβάνει, και να αρχίσει σαν φορτία απωθούνται. Δεδομένου ότι ο αριθμός κόβεται με έναν ορισμένο τρόπο, που «φουσκωμένα» και λαμβάνει όγκου. Αν το φορτίο εξασθενεί, μπορείτε απλά να κάνετε κλικ μία φορά στο κουμπί «μαγικό».

Μια μικρή ιστορία

Φυσικά, η γεννήτρια Van De Graaff - δεν είναι μόνο τα παιχνίδια των παιδιών. Φυσικός ίδιος δημιούργησε απογόνους του για να πραγματοποιήσει σοβαρή έρευνα στο τμήμα ατομική φυσική. Η πρώτη επίδειξη έγινε το 1929. Ήταν μικρό σε μέγεθος. Πιο εντυπωσιακές διαστάσεις έλαβε μια γεννήτρια Van de Graaff, τοποθετημένα σε ράγες για αερόπλοια. Το μοντέλο αποτελείται από δύο πυλώνες, οι οποίοι είναι διατεταγμένοι στην κορυφή της αλουμίνας κοίλες σφαίρες με διάμετρο δεκαπέντε πόδια.

Κατασκευασμένο με την ιδιότητά του 1931 και 1933 της εγκατάστασης ανήλθε σε επτά εκατομμύρια βολτ. Αλλά μια επιβάρυνση έως και ογδόντα κιλοβόλτ παρείχε την πρώτη γεννήτρια Van De Graaff.

αρχή της λειτουργίας

Μέσα περιστρέφεται κάθετα διηλεκτρική λωρίδα χαρτιού. Roller βρίσκεται στην κορυφή, είναι ένας μονωτής, και το κάτω μέρος είναι κατασκευασμένο από μέταλλο και συνδέεται με τη γείωση. Το ηλεκτρόδιο βούρτσα σε βλαστούς και παραδίδει το φορτίο, το οποίο κατανέμεται ομοιόμορφα στην περιοχή. Δίπλα στο ηλεκτρόδιο στον πυθμένα, ο αέρας ιονίζεται, ιόντα είναι χρήσιμα αποτίθενται στην ταινία, και το τμήμα που κατευθύνεται προς τα άνω, χρεώνεται.

Για να λάβετε ένα υψηλό διαφορά δυναμικού σε γραμμικούς επιταχυντές σωματιδίων (που ήταν απαραίτητα και αυτές οι γεννήτριες) που χρησιμοποιούνται δύο σφαίρες με διαφορετικές επιβαρύνσεις. Σε μία από αυτές τις συσσωρευμένες θετικά, και από την άλλη - αρνητική. Όταν η συγκέντρωση φθάνει σε ένα ορισμένο επίπεδο, ηλεκτρική εκκένωση γλίστρησε μεταξύ αυτών. Αυτό σπούδασε. Η τάση φτάσει σε εκατομμύρια βολτ.

Νωρίτερα συσκευές που χρησιμοποιούνται για την πυρηνική έρευνα και την επιτάχυνση των σωματιδίων. Μόλις υπήρχαν και άλλοι τρόποι για να επιταχυνθεί, άρχισαν να χρησιμοποιούν σε αυτόν τον τομέα είναι πολύ λιγότερο συχνές. Επί του παρόντος, η γεννήτρια Van de Graaff σε μεγαλύτερο βαθμό χρησιμοποιούνται για τη μοντελοποίηση. Για παράδειγμα, αυτό μπορεί να προσομοιώσει τις απορρίψεις φυσικού αερίου. Αντί ταινίες εγκαταστάσεις συχνά χρησιμοποιούν αλυσίδες που αποτελούνται από πλαστικό και σιδήρου συνδέσεις μία προς μία.

Τι χρειάζεστε για τη μονάδα αυτο-συναρμολόγηση

Το μοντέλο είναι εύκολο να φτιάξετε τον δικό σας αυτοσχέδια. γεννήτρια Van de Graaff, με τα συναρμολογημένα τα χέρια τους, αποτελείται από τα ακόλουθα συστατικά:

• μολύβι?
• κόψιμο σωλήνα PVC?
• τσίχλα?
• συνδετήρες?
• φύλλο αλουμινίου?
• κινητήρα από το παιχνίδι?
• σπασμένα λαμπτήρες?
• ξηρό πάστες από τη λαβή?
• μπαταρίες των εννέα volts?
• κολλητική ταινία?
• σύρμα?
• δισκία.

Όλα τα στοιχεία θα πρέπει να είναι στεγνό, καθώς ο αέρας στο δωμάτιο. Σε αντίθετη περίπτωση, οι κατασκευαστικές εργασίες δεν θα είναι απλό, ή θα είναι, αλλά πολύ ασθενώς.

Αυτό είναι ό, τι συμβαίνει γεννήτρια Van De Graaff. Η παρακάτω φωτογραφία δείχνει πώς το μοντέλο πρέπει να μοιάσει.

Καθώς η γεννήτρια είναι αυτο

Πρώτον, μία οπή διανοίγεται στην πλακέτα, το οποίο θα γίνει η δομή βάσεως. Σήκωσε τρυπάνι κατάλληλης διαμέτρου, το σχήμα - με τη μορφή ενός στυλό. Στη συνέχεια, στο σωλήνα που κάνει μια δύο ανοίγματα στο πάνω και κάτω μέρος, για πάστες. Κάντε δύο περισσότερες τρύπες, μία ελαφρώς υψηλότερη από την κορυφή, και η δεύτερη - κάθετα προς τον πυθμένα.

Στη συνέχεια, η πάστα θα πρέπει να είναι απολύτως σαφές μελάνι. Κόψτε ένα κομμάτι που αντιστοιχεί στην εσωτερική διάμετρο του σωλήνα. Πάρτε κλιπ, ισιώνονται και να κόψει ένα κομμάτι αρκετό μήκος, έτσι ώστε να ενεργήσει σε ένα εκατοστό του σωλήνα.

Από την κατασκευάζονται διηλεκτρικό κολλητική ταινία. πάστα των ούλων, έτσι ώστε οι δύο πλευρές ήταν επίσης κολλώδη.

Τα παρασκευασμένα αντικείμενα συλλέγονται.

Προστέθηκε βούρτσες που συλλέγουν χρέωση. Κάτω από την βούρτσα περνά διαμέσου της οπής και να κάνει το άκρο του χνουδιού. Πινέλα πρέπει να είναι κοντά στην ελαστική ζώνη, αλλά δεν το αγγίζετε. Άνω σπείρωμα μέσω μιας οπής στην κορυφή.

Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα φύλλο του πάστας αλουμινίου ήδη σπάσει λαμπτήρα. άνω σύρμα είναι συνδεμένο με το φύλλο. Η λάμπα εισάγεται στην κορυφή της δομής.

Η εκπαιδευτική Van De Graaff έτοιμο.

πειράματα

Εάν το άνω ηλεκτρόδιο που συνδέονται με διάφορες μορφές και να φέρει τα χέρια σας, «σταθεί στο τέλος» και θα αγκαλιάσουν τα δάχτυλα. Προσπαθήστε να διεξάγουν πειράματα στο σκοτάδι.

Για να πάρετε μια πιο ισχυρό τροφοδοτικό, που συνδέει τις δύο γεννήτριας.

Μια καλή επιλογή για τα πειράματα θα Leyden βάζο.

Το πιο γνωστό πείραμα είναι εκείνο στο οποίο τα μαλλιά σταθεί στο τέλος. Για να γίνει αυτό, να σταθεί σε ένα χαλί από καουτσούκ, ξύλινη σανίδα ή κόντρα πλακέ. Ένα χέρι που διατίθενται στην σφαίρα (η γεννήτρια θα πρέπει να απενεργοποιηθεί για την αποφυγή ηλεκτροπληξίας). Μετά την ενεργοποίηση της συσκευής θα περάσει μια σπίθα, προκαλώντας τα μαλλιά σταθεί στο τέλος.

Η γεννήτρια θα πρέπει να απορρίπτονται μετά από κάθε χρήση και να συνεργαστεί μαζί του πολύ προσεκτικά, καθώς το ρεύμα μπορεί να είναι θανατηφόρα για τον άνθρωπο.