generador de vandergraff





















Marco teórico














Introducción
La energía o electricidad estática es un fenómeno que se produce mediante la acumulación de cargas eléctricas en un objeto.
Esta acumulación puede dar lugar a una descarga eléctrica cuando dicho objeto se pone en contacto con otro.
Todo se debe en 1832, cuando Michael Faraday descubriera la formade producir corrientes eléctricas por inducción.
Y de este descubrimiento se creó un importante invento llamado "Generador de Van der Graff"
Alguno de los usos que se le puede dar a la energía producida en la vida cotidiana, como en la producción de rayos X,
la esterilización de alimentos y en la física nuclear para producir tensiones muy elevadas.
En el siguiente proyecto se quiere demostrarla importancia de la energía estática, mediante la construcción de un
generador de Van de Graff; lo cual se hace mediante el movimiento continuo generado por un pequeño motor, el cual al
hacer su movimiento giratorio llega a producir un campo electro-estático que despide electrones.
Objetivos
Objetivo general:
- Elaborar un modelo de generador de Van der Graff con materiales de la vidacotidiana










Generador de Van der Graff
El generador de Van der Graff, GVG, es un aparato utilizado para crear grandes voltajes. En realidad es un electróforo de 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 primergenerador electrostático fue construido por Robert Jamison Van der Graff en el año 1931 y desde entonces no sufrió modificaciones sustanciales.
Existen dos modelos básicos de generador:
El que origina la ionización del aire situado en su parte inferior, frente a la correa, con un generador externo de voltaje (un aparato diferente conectado a la red eléctrica y que crea un gran voltaje)
El que se basaen 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.
En los dos modelos las cargas creadas se depositan sobre la correa y son transportadas hasta la parte interna de la cúpula donde, por efecto Faraday, se desplazanhasta la parte externa de la esfera que puede seguir ganando más y más hasta conseguir una gran carga



Funcionamiento
Se ha estudiado cualitativamente como se produce la electricidad estática, cuando se ponen en contacto dos materiales no conductores. Ahora detallaremos como adquiere la cinta la carga que transporta hasta el terminal esférico.


En primer lugar, se electrifica la superficiede la polea inferior F debido a que la superficie de la polea y la cinta están hechos 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 mayor en la superficie de la polea que en la cinta, ya que las cargas se extienden por una superficie mucho mayor
Tenemos que elegir los materiales de lacinta y de la superficie del rodillo de modo que la cinta adquiera una carga negativa y la superficie de la polea una carga positiva, tal como se ve en la figura.

Si una aguja metálica se coloca cerca de la superficie de la cinta, a la altura de su eje. Se produce un intenso campo eléctrico entre la punta de la aguja y la superficie de la polea. Las moléculas de aire en el espacio entre amboselementos se ionizan, creando un puente conductor por el que circulan las cargas desde la punta metálica hacia la cinta.

Las cargas negativas son atraídas hacia la superficie de la polea, pero en medio del camino se encuentra la cinta, y se depositan en su superficie, cancelando parcialmente la carga positiva de la polea. Pero la cinta se mueve hacia arriba, y el proceso comienza de nuevo.
La...