Generador De Vann De Graaff

GENERADOR DE VAN DE GRAAFF
HISTORIA.-

Robert Jemison Van de Graaff

Robert Van de Graaff (Alabama, 20 de diciembre de 1901 - 16 de enero de 1967) físico estadounidense. Formado en la Universidad de Alabama, estudió durante algunos años en la Universidad de la Sorbona de París, así como en la universidad de Oxford, en la que se doctoró en el año 1928. A su regreso a los Estados Unidostrabajó primero en Princeton y, a partir de 1931, pasó a formar parte de la plantilla del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).
En 1929 Robert J. van de graaff aplico el principio de Michael Faraday (el experimento del cubo de hielo) para diseñar y construir un generador electrostático se utiliza ampliamente en las investigaciones de física nuclear. El principio de Faraday es la siguiente:Este experimento recibe este nombre porque Faraday usó para realizarlo el recipiente de metal donde se guardaba el hielo que se utilizaba en el laboratorio.
Este experimento consiste en dicho cubo, que esta hueco por dentro y posee una abertura en la parte superior, que es conectado a un electroscopio. Seguidamente en la cubeta se introduce una esfera de metal. En ese momento el electroscopioindicara una carga dentro de dicho recipiente que será opuesta a la carga de la esfera. Afuera de la cubeta la carga será igual que en la esfera. Mientras la esfera este dentro, el electroscopio mostrara la misma carga; cuando la esfera se saca de la cubeta, el electroscopio dejara de mostrar la carga.
La idea básica del generador de van de graaff es que se entrega continuamente carga a un electrodode alto voltaje sobre una banda móvil de material aislante.

El electrodo de alto voltaje es un conductor hueco montado sobre una columna aislante.
El generador de Van de Graaff es un generador de corriente constante, mientras que la batería es un generador de voltaje constante, lo que cambia es la intensidad dependiendo que los aparatos que se conectan.
DESCRIPCION.-
Consta de:1.- Unaesfera metálica hueca en la parte superior.2.- Una columna aislante de apoyo que no se ve en el diseño de la izquierda, pero que es necesaria para soportar el montaje.3.- 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. 4.- Dos “peines” metálicos (superior e inferior) para ionizar el aire. El inferiorestá conectado a tierra y el superior al interior de la esfera.5.- Una correa transportadora de material aislante (el ser de color claro indica que no lleva componentes de carbono que la harían conductora).6.- Un motor eléctrico montado sobre una base aislante cuyo eje también es el eje del cilindro inferior. En lugar del motor se puede poner un engranaje con manivela para mover todo a mano. | |FUNCIONAMIENTO.-
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 moqueta de 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 viento eléctrico negativo.
El aire se vuelve conductor, los electrones golpean otras...