El Generador De Van De Graaff

El generador de Van de Graaff
Van de Graaff inventó el generador que lleva su nombre en 1931, con el propósito de producir una diferencia de potencial muy alta, para acelerar partículas cargadas que se hacían chocar contra blancos fijos. Se basa en los fenómenos de electrización por contacto y en la inducción de carga. Este efecto es creado por un campo intenso y se asocia a la alta densidad decarga en las puntas
El generador de Van de Graaff es un generador de corriente constante, mientas que la batería es un generador de voltaje constante, lo que cambia es la intensidad dependiendo que los aparatos que se conectan.
Funcionamiento del generador de Van de Graaff
El funcionamiento de la maquina se basa en como adquiere la cinta la carga que lleva hasta el terminal esférico. Al principiose provee de electricidad a la superficie de la polea inferior, debido a que la superficie de la polea y la cinta están hechas de materiales distintos. La cinta y la superficie del rodillo adquieren cargas iguales y de signo contrario. Sin embargo, la densidad de carga es mucho mayor en la superficie de la polea que en la cinta, ya que las cargas se extienden por una superficie mucho mayor.Suponiendo que se ha elegido los materiales de la cinta y de la superficie del rodillo de modo
que la cinta adquiera una carga negativa y la superficie de la polea una carga positiva.
Las moléculas de aire en el espacio entre ambos elementos se ionizan, creando un puente conductor por el que circulan las cargas desde la punta metálica hacia la cinta.
Las cargas negativas son atraídas hacia la superficiede la polea, pero en medio del camino se encuentra la cinta, y se depositan en su superficie, cancelando parcialmente la carga positiva de la polea. Pero la
cinta se mueve hacia arriba, y el proceso comienza de nuevo.
La polea superior actúa en sentido contrario a la inferior. No puede estar cargada positivamente.
Tendrá que tener una carga negativa o ser neutra (una polea cuya superficie esmetálica).
Existe la posibilidad de cambiar la polaridad de las cargas que transporta la cinta cambiando los
materiales de la polea inferior y de la cinta.
Si la cinta está hecha de goma, y la polea inferior está hecha de nylon cubierto con una capa de
plástico, en la polea se crea una carga negativa y en la goma positiva. La cinta transporta hacia
arriba la carga positiva. Esta carga como ya se haexplicado, pasa a la superficie del conductor
hueco. Si se usa un material neutro en la polea superior la cinta no transporta cargas hacia abajo. Si se usa nylon en la polea superior, la cinta transporta carga negativa hacia abajo, esta carga
viene del conductor hueco. De este modo, la cinta carga positivamente el conductor hueco tanto
en su movimiento ascendente como descendente
FUNCIONAMIENTO
Estegenerador no va a necesitar de un aporte de cargas desde el exterior para el inicio de su funcionamiento. El motor va a hacer girar el rodillo de la parte inferior que al entrar en contacto con la correa aislante va a producir una separación de cargas, es lo que se conoce como efecto triboeléctrico. Tanto el rodillo como la correa van a adquirir las mismas cargas pero de signo opuesto, esto va adepender de los materiales empleados en los mismos. Para el generador que hemos montado en nuestro caso el rodillo va adquirir carga negativa y la correa carga positiva (ver tabla 1). El rodillo induce cargas de distinto signo en la malla metálica inferior, el intenso campo eléctrico que se forma entre estos dos elementos ioniza el aire que los rodea. Las cargas de la malla de aluminio noabandonan el metal, pero se forma un plasma conductor debido al fuerte campo eléctrico creado, que hace que finalmente estas cargas se repelan (efecto Corona), Es entonces cuando se va a formar un puente conductor para el movimiento de cargas. El rodillo va a atraer las cargas negativas, pero la correa va a atrapar muchas de ellas al pasar por la misma. En el rodillo la densidad de carga va a ser...