generador de van de graft


Planteamiento del problema

En nuestros antecedentes tenemos que el primer generador fue elaborado por Jamison Van de Graaff en el año 1931 y desde entonces no el generador no ha sufrido modificaciones. Jamison hizo dos modelos básicos de generador, el primero origina la ionización del aire situado en su parte inferior, frente a la correa, con un generador externo de voltaje (un aparatodiferente conectado a la red eléctrica y que crea un gran voltaje). Y el segundo se basa en el efecto de electrización por contacto. En este modelo el motor externo sólo se emplea para mover la correa y la electrización se produce por contacto. Podemos moverlo a mano con una manivela y funciona igual que con el motor.
Nuestro problema principal es aprender a crear un campo eléctrico con elgenerador de Van de Graff y ser capaces de sentirlo.
Nuestro objetivo es creer un campo eléctrico, el cual seamos capaces de sentir.



Marco Teórico

Este tipo de generador eléctrico fue desarrollado inicialmente por el físico Robert J. van de Graaff en el MIT alrededor de 1929 para realizar experimentos en física nuclear en los que se aceleraban partículas cargadas que se hacían chocar contrablancos fijos a gran velocidad. Los resultados de las colisiones nos informan de las características de los núcleos del material que constituye el blanco. El primer modelo funcional fue exhibido en octubre de 1929 y para 1931 Van de Graaff había producido un generador capaz de alcanzar diferencias de potencial de 1 mega voltio. En la actualidad existen generadores de electricidad capaces dealcanzar diferencias de voltaje muy superiores al generador de Van de Graaff pero directamente emparentados con él. Sin embargo, en la mayor parte de los experimentos modernos en los que es necesario acelerar cargas eléctricas se utilizan aceleradores lineales con sucesivos campos de aceleración y ciclotrones.  Muchos museos de ciencia están equipados con generadores de Van de Graaff por la facilidadcon la que ilustra los fenómenos electrostáticos.
El funcionamiento del generador se explicara a continuación.
En primer lugar, se electrifica la superficie de la polea inferior debido a que la superficie de la polea y la cinta están hechas de materiales diferentes. La cinta y la superficie del rodillo adquieren cargas iguales y de signo contrario. Sin embargo, la densidad de carga es mucho mayoren la superficie de la polea que en la cinta, ya que las cargas se extienden por una superficie mucho mayor.
Para entender mejor el experimento explicaremos los siguientes conceptos.
Energía: El concepto de energía está relacionado con la capacidad de generar movimiento o lograr la transformación de algo. En el ámbito económico y tecnológico, la energía hace referencia a un recurso natural ylos elementos asociados que permiten hacer un uso industrial del mismo.




Carga eléctrica: En física, la carga eléctrica es una propiedad intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante atracciones y repulsiones que determinan las interacciones electromagnéticas entre ellas. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo a suvez, generadora de ellos. La interacción entre carga y campo eléctrico origina una de las cuatro interacciones fundamentales: la interacción electromagnética. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad de la partícula para intercambiar fotones.

Generador eléctrico: Un generador eléctrico es todo dispositivo capaz de mantener una diferencia depotencial eléctrica entre dos de sus puntos (llamados polos, terminales o bornes) transformando la energía mecánica en eléctrica. Esta transformación se consigue por la acción de un campo magnético sobre los conductores eléctricos dispuestos sobre una armadura (denominada también estator). Si se produce mecánicamente un movimiento relativo entre los conductores y el campo, se generará una fuerza...