Ingeniería Industrial
Páginas: 14 (3293 palabras)
Publicado: 17 de octubre de 2012
g
Generador de alto voltaje o de Van de Graaff
Ariza C Miller F. Cód. 20082372003. Correo millerariza24@yahoo.es
Gutiérrez Romero Jonathan Cód. 20062272012. Correo tecnologoud@gmail.com
Díaz Tuta Ángel Omar Cód. 20091372031. Correo k_ralfh@hotmail.com
Estudiantes, universidad Distrital Francisco José de Caldas
Abstract—Durante este artículo se observará y comprenderá de manerapráctica algunas de las leyes que involucran el campo eléctrico y el comportamiento de las cargas, por medio de la construcción de un generador de Van de Graaff, que es un generador de alto voltaje, cuyo su propósito es explicar algunos fenómenos físicos que suceden en el campo de la electrostática.
Palabras Clave—Campo electroestático, triboelectricidad, esfera hueca, efecto Faraday, ionización delaire, efecto de la puntas, polímero, movimiento de electrones, carga positiva, cargas negativas, cinta móvil. Ley de Gauss
INTRODUCCIÓN
U
n 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. Las diferencias de potencial alcanzadas pueden llegar a alcanzar los 5mega voltios. Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen la producción de rayos X, esterilización de alimentos y experimentos de física de partículas y física nuclear.
Marco teórico
El generador consiste en una cinta transportadora de material aislante donde va acoplado un motor, que transporta carga a una esfera metálica hueca. La carga es depositada en la cinta por frotamientomediante la implementación de escobillas que se acercan muy ligeramente. A partir de la escobilla, la carga es recolectada. La carga, transportada por la cinta, pasa a una escobilla superior con carga nula, esta a su vez la conduce a una esfera conductora (en metal) hueca donde se almacena.
Este tipo de generador eléctrico fue desarrollado inicialmente por el físico Robert J. Van de Graaff en elMIT alrededor de 1929 para realizar experimentos en física nuclear en los que se aceleraban partículas 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 primer modelo funcional fue exhibido en octubre de 1929 y para 1931 Van de Graaff había producidoun generador capaz de alcanzar diferencias de potencial de 1 mega voltio. En la actualidad existen generadores de electricidad capaces de alcanzar 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 linealescon sucesivos campos de aceleración y ciclotrones.
Muchos museos de ciencia están equipados con generadores de Van de Graaff por la facilidad con la que ilustra los fenómenos electrostáticos.
Van de Graaff inventó el generador que lleva su nombre en 1931, con el propósito de producir una diferencia de potencial muy alta (del orden de 20 millones de volts) para acelerar partículas cargadasque se hacían chocar contra blancos fijos. 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 Consta de:
* Una esfera metálica hueca en la parte superior.
* Una columna aislante de apoyo que no se ve en el diseño de la izquierda, pero que es necesaria para soportar el montaje.
*Dos rodillos de diferentes materiales: el superior, que gira libre arrastrado por la correa y el inferior movido por un motor conectado a su eje.
* Dos “peines” metálicos (superior e inferior) para ionizar el aire. El inferior está conectado a tierra y el superior al interior de la esfera.
* Una correa transportadora de material aislante (el ser de color claro indica que no lleva...
Generador de alto voltaje o de Van de Graaff
Ariza C Miller F. Cód. 20082372003. Correo millerariza24@yahoo.es
Gutiérrez Romero Jonathan Cód. 20062272012. Correo tecnologoud@gmail.com
Díaz Tuta Ángel Omar Cód. 20091372031. Correo k_ralfh@hotmail.com
Estudiantes, universidad Distrital Francisco José de Caldas
Abstract—Durante este artículo se observará y comprenderá de manerapráctica algunas de las leyes que involucran el campo eléctrico y el comportamiento de las cargas, por medio de la construcción de un generador de Van de Graaff, que es un generador de alto voltaje, cuyo su propósito es explicar algunos fenómenos físicos que suceden en el campo de la electrostática.
Palabras Clave—Campo electroestático, triboelectricidad, esfera hueca, efecto Faraday, ionización delaire, efecto de la puntas, polímero, movimiento de electrones, carga positiva, cargas negativas, cinta móvil. Ley de Gauss
INTRODUCCIÓN
U
n 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. Las diferencias de potencial alcanzadas pueden llegar a alcanzar los 5mega voltios. Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen la producción de rayos X, esterilización de alimentos y experimentos de física de partículas y física nuclear.
Marco teórico
El generador consiste en una cinta transportadora de material aislante donde va acoplado un motor, que transporta carga a una esfera metálica hueca. La carga es depositada en la cinta por frotamientomediante la implementación de escobillas que se acercan muy ligeramente. A partir de la escobilla, la carga es recolectada. La carga, transportada por la cinta, pasa a una escobilla superior con carga nula, esta a su vez la conduce a una esfera conductora (en metal) hueca donde se almacena.
Este tipo de generador eléctrico fue desarrollado inicialmente por el físico Robert J. Van de Graaff en elMIT alrededor de 1929 para realizar experimentos en física nuclear en los que se aceleraban partículas 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 primer modelo funcional fue exhibido en octubre de 1929 y para 1931 Van de Graaff había producidoun generador capaz de alcanzar diferencias de potencial de 1 mega voltio. En la actualidad existen generadores de electricidad capaces de alcanzar 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 linealescon sucesivos campos de aceleración y ciclotrones.
Muchos museos de ciencia están equipados con generadores de Van de Graaff por la facilidad con la que ilustra los fenómenos electrostáticos.
Van de Graaff inventó el generador que lleva su nombre en 1931, con el propósito de producir una diferencia de potencial muy alta (del orden de 20 millones de volts) para acelerar partículas cargadasque se hacían chocar contra blancos fijos. 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 Consta de:
* Una esfera metálica hueca en la parte superior.
* Una columna aislante de apoyo que no se ve en el diseño de la izquierda, pero que es necesaria para soportar el montaje.
*Dos rodillos de diferentes materiales: el superior, que gira libre arrastrado por la correa y el inferior movido por un motor conectado a su eje.
* Dos “peines” metálicos (superior e inferior) para ionizar el aire. El inferior está conectado a tierra y el superior al interior de la esfera.
* Una correa transportadora de material aislante (el ser de color claro indica que no lleva...
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