generador van de graff

Generador Van de Graaff



Generador de Van de Graaff es una máquina electrostática que utiliza una cinta móvil para acumular grandes cantidades de carga eléctrica en el interior de una esfera metálica hueca. El generador consiste en una cinta transportadora de material aislante motorizada, que transporta carga a un terminal hueco. La carga es depositada en la cinta por frotamiento a travésdel efecto triboeléctrico. Dentro del terminal, la carga es recolectada por una varilla metálica que se aproxima a la cinta. La carga, transportada por la cinta, pasa al terminal esférico nulo.


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 acelerabanpartículas cargadas que se hacían chocar contra blancos fijos a gran velocidad. Los resultados de las colisiones nos informan de las características de los núcleos del material que constituye el blanco. El generador de Van de Graaff es muy simple, consta de un motor, dos poleas, una correa o cinta y dos peines o terminales hechos de finos hilos de cobre, y una esfera hueca donde se acumula la cargatransportada por la cinta.


¿Cómo funciona?

Seguramente que, alguna vez, frotaste un globo en tu cabello, luego lo pegaste a la pared. Si nunca lo haz hecho inténtalo! El generador Van de Graaff usa este mismo truco, así como otros dos para generar el alto voltaje necesario para producir una chispa.

El primer truco

Cuando el globo hizo contacto con tu cabello, las moléculas de gomatocáron las moléculas de cabello. Al tocarse, las moléculas de goma atraen electrones de las moléculas del cabello. Al apartar el globo del cabello, algunos de esos electrones se quedan en el globo, dándole una carga negativa. Los electrones extra en el globo repelen a los electrones el la pared empujándoles de la superficie. La superficie de la pared se queda con una carga positiva, porque haymenos electrones que cuando era neutra. La pared con carga positiva atrae al globo negativo con fuerza suficiente como para mantenerlo pegado contra sí. Si seleccionamos materiales y los frotamos unos con los otros, podemos encontrar cuales se quedan con carga negativa y cuales con carga positiva. Podemos tomar estos objetos en pares y colocarlos en una lista; del más positivo al más negativo. Estalista se llama La Série Triboeléctrica. El prefijo Tribo- significa "frotar".







El segundo truco

La carga triboeléctrica es el primer truco. El segundo está en los cepillos de alambre. Cuando se acerca un metal a un objeto cargado, éste hace que los electrones en el metal se muevan. Si el objeto tiene carga positiva jala los electrones, si tiene carga negativa los empuja. Loselectrones tienen carga negativa. Como cargas iguales se repelen y los electrones tienen todos igual carga, siempre tratan de estar lo más alejados posibles los unos de los otros. Si el objeto de metal tiene una punta, los electrones en ésta son empujados por el resto de los electrones en el resto del objeto. Entonces en una punta hay muchos electrones empuja do desde el metal, pero ninguno empujandodesde el aire. Si hay suficientes electrones en el metal, estos pueden empujar a otros electrones hacia el aire. Los electrones aterrizan en las moléculas del aire dandoles una carga negativa. El aire cargado negatívamente es repelido del metal cargado negatívamente y un viento con carga negativa sopla desde el metal. Se llama a esto "descarga de corona" porque se puede observar una luz en forma decorona. Lo mismo pasa a la inversa si el metal tiene muy pocos electrones (si tiene carga positiva). En la punta, todas las cargas positivas en el metal jalan todos los electrones dejándolo muy cargado. las moléculas de aire que llegan a la punta pierden electrones por la punta positiva. Las moléculas de aire son ahora positivas y son repelidas por el metal con la misma carga.

El Tercer truco...