generador de van de graff

El 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 así alcanzadas en un generador de Van de Graaff moderno pueden llegar a alcanzar los 5 megavoltios. Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen la producción de rayos X,esterilización de alimentos y experimentos de física de partículas y fisica nuclear.

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 través del efecto triboeléctrico. Dentro del terminal, la carga es recolectada por una varilla metálica que se aproxima a la cinta. Lacarga, transportada por la cinta, pasa al terminal esférico nulo. Los generadores de Van De Graaff son máquinas especiales que se utilizan para que los estudiantes de física comprendan los fenómenos electrostáticos.

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 losque 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 producido un generador capaz de alcanzar diferencias de potencial de 1 megavoltio. En laactualidad 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 lineales con sucesivos campos de aceleración y ciclotrones. Muchos museos de ciencia estánequipados 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 cargadas que se hacían chocar contra blancos fijos. Los resultados de las colisiones nos informan delas características de los núcleos del material que constituye el blanco.

El generador del 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.

El generador de Van de Graaff es muy simple, consta de un motor, dos poleas, una correa o cinta y dos peineso terminales hechos de finos hilos de cobre, y una esfera hueca donde se acumula la carga transportada por la cinta.








Esquema de un generador de Van de Graaff .
1) esfera metálica hueca (con carga positiva)
2) electrodo conectado a la esfera, un cepillo muy próximo (pero no en contacto) al electrodo y la correa
3) rodamiento superior (por ejemplo en plexiglass)
4) lado dela correa con carga positiva
5) lado opuesto de la correa con carga negativa
6) rodamiento inferior (metal)
7) electrodo inferior (tierra)
8) dispositivo esférico con carga negativa, utilizado para descargar la esfera principal
9) chispa producida por la diferencia de potencial

Como hacer uno en casa:

En los proyectos que mostramos en esta misma revista virtual hicimos aparatosque toman el alto voltaje de un aparato de televisión. Ahora construiremos un diminuto aparato que puede generar hasta 12 000 voltios a partir de una lata de soda y una banda de goma (liga). Este aparato se llama Van de Graaff , se lo puede encontrar en los museos de ciencia porque puede dar hasta 500 000 voltios o más. El nuestro es más modesto pero puede producir chsipas de unos 2 centímetros...