GENERADOR DE VAN DE GRAAFF 1

FACULTAD REGIONAL ROSARIO - UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL

FÍSICA II
Trabajos Prácticos de Laboratorio 

GENERADOR DE VAN DE GRAAFF
Objetivos del Trabajo:
¾ Comprender el funcionamiento del Generador de Van de Graaff
¾ Observar fenómenos de atracción y repulsión eléctrica
¾ Inducir dipolos en distintos cuerpos
¾ Verificar si ciertos cuerpos están cargados
¾ Comprobar y visualizar los efectosde punta
¾ Comprobar y visualizar los efectos del viento eléctrico
¾ Realizar mediciones directas de potencial
¾ Realizar mediciones indirectas de carga
¾ Aislar un cuerpo de los efectos de un campo eléctrico
Características Principales del Generador de Van de Graaff:
Está constituido por: a) una esfera hueca conductora de 25 cm de diámetro;
b) una banda sin fin de goma látex de 4 cm de ancho y 120cm de largo,
que oficia de transporte de las cargas, c) un sistema de dos rodillos guías
para conducir la banda aislante de goma, los cuales son impulsados por un
motor eléctrico cuya velocidad puede variarse a través de un dispositivo
reostático; d) un rodillo superior de resina que gira libremente por acción de
la cinta; e) un rodillo inferior de resina que es impulsado por la polea
motora; f)un elemento de fricción revestido de fieltro que actúa sobre el
rodillo inferior; g) dos electrodos tipo cepillo de acero, para transferencia de
las cargas; h) Una estructura de material plástico aislante (acrílico), que
oficia de soporte del conjunto. En la figura 1 podemos observar el cuerpo
completo del generador de Van de Graaff y en la figura 2 el detalle de la
columna de acrílico con labanda aislante de goma en su interior.
Este generador electrostático fue ideado por Lord Kelvin en 1890 y llevado a
la práctica por Van de Graaff en 1931. El dispositivo se basa en el principio
de que si un conductor cargado se pone en contacto interno con un segundo
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Generador de Van de Graaff

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SARIO - UNIIVERSIDAD
D TECNOLÓ
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Trabajos Práctico
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Geneerador de Van
V de Graaaff

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conductor esférico qmáx = 4π ε0 R2 Emáx. Reemplazando este valor para
obtener la tensión en función del campo eléctrico, nos queda Vmáx = R Emáx .
Para nuestro caso: Vmáx= 12,5 x 10-2 m x 3 x 106 V/m = 375.000 V. Por
causa del efecto de puntas presente en el borde del orificio de la parte
inferior de la cúpula, la tensión máxima que puede generar es de
aproximadamente 335 kV. La corriente de cortocircuito es de 30 μA.
Funcionamiento del Generador de Van de Graaff:
La cinta de goma, estirada entre los dos rodillos, es conducida por un motor
de velocidad moderada.Hemos visto que, de estos dos rodillos, el superior
es libre y el inferior ejerce la función motriz. Según la serie triboeléctrica,
por rozamiento se transmiten cargas negativas del fieltro a la goma. Por lo
tanto la cinta adquiere cargas negativas y la superficie del rodillo cargas
positivas. Si puntas metálicas agudas como las del electrodo de cepillo se
colocan cerca de la superficie de la...