Generador de Van Der Graff

Páginas: 6 (1445 palabras) Publicado: 11 de noviembre de 2013
GENERADOR DE VAN DER GRAFF
Introducción.

• El generador de Van de Graff 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 Graaf moderno pueden llegar a alcanzar los 5 mega voltios.

• En realidad es un electróforode funcionamiento continuo.
Se basa en los fenómenos de electrización por contacto y en la inducción de carga.

• Este efecto es creado por un campo intenso y se asocia a la alta densidad de carga en las puntas. El primer generador electrostático fue construido por Robert Jamison Van der Graff en el año 1931 y desde entonces no sufrió modificaciones sustanciales.

¿COMO FUNCIONA?

Elgenerador Van der Graff se usa para acelerar un haz de electrones, protones o iones destinado a bombardear núcleos atómicos.
Una correa transporta la carga eléctrica que se forma en la ionización del aire por el efecto de las puntas del peine inferior y la deja en la parte interna de la esfera superior.
Veamos el funcionamiento de uno didáctico construido con un rodillo inferior recubierto de moquetade fibra y el rodillo superior hecho de metal.
El rodillo inferior está fuertemente electrizado (+), por el contacto y separación (no es un fenómeno de rozamiento) con la superficie interna de la correa de caucho. Se electriza con un tipo de carga que depende del material de que está hecho y del material de la correa.
El rodillo induce cargas eléctricas opuestas a las suyas en las puntas del“peine” metálico.
El intenso campo eléctrico que se establece entre el rodillo y las puntas del “peine” situadas a unos milímetros de la banda, ioniza el aire.
Los electrones del peine no abandonan el metal pero el fuerte campo creado arranca electrones al aire convirtiéndolo en plasma.
El aire ionizado forma un plasma conductor -efecto Corona- y al ser repelido por las puntas se convierte en vientoeléctrico negativo.
El aire se vuelve conductor, los electrones golpean otras moléculas, las ionizan, y son repelidas por las puntas acabando por depositarse sobre la superficie externa de la correa.
Las cargas eléctricas negativas (moléculas de aire con carga negativa) adheridas a la superficie externa de la correa se desplazan hacia arriba. Frente a las puntas inferiores el proceso se repitey el suministro de carga está garantizado.
La carga del rodillo inferior es muy intensa porque la carga que se forma al rozar queda acumulada y no se retira, mientras que las cargas depositadas en la cara externa de la correa se distribuyen en toda la superficie, cubriéndola a medida que va pasando frente al rodillo. La densidad superficial de carga en la correa es mucho menor que sobre elrodillo.
Por la cara interna de la correa van cargas opuestas a las del cilindro, pero estas no intervienen en los procesos de carga de la esfera.
Teniendo en cuenta que la correa no es conductora y la carga depositada sobre ella no se mueve sobre su superficie.

Parte superior

Suponiendo que el generador tiene un rodillo de teflón que se carga negativamente por contacto con la correa. Esterodillo repele los electrones que llegan por la cara externa de la correa.
El peine situado a unos milímetros frente a la correa tiene un campo eléctrico inducido por la carga del cilindro y de valor intenso por efecto de las puntas. Las puntas del peine se vuelven positivas y las cargas negativas se van hacia el interior de la esfera.

NOTA:
Un generador de Van der Graff no funciona en el vacío.La eficacia depende de los materiales de los rodillos y de la correa.


El generador puede lograr una carga más alta de la esfera si el rodillo superior se carga negativamente e induce en el peine cargas positivas que crean un fuerte campo frente a él y contribuyen a que las cargas negativas se vayan hacia la parte interna de la esfera.
El campo creado en el “peine” por efecto de las...
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