Из чего состоит генератор ван де граафа

Генератор Ван-де-Граафа

Простой генератор Ван де Граафа состоит из диэлектрической (шёлковой или резиновой) ленты, вращающейся на роликах, причём верхний ролик диэлектрический, а нижний металлический и соединён с землёй.

Один из концов ленты заключён в металлическую сферу.

Два электрода в форме щёток находятся на небольшом расстоянии от ленты сверху и снизу, причём один электрод соединён с внутренней поверхностью сферы, а на второй электрод подаётся электрический потенциал порядка нескольких киловольт (для определённости, положительный относительно земли).

Вблизи нижнего электрода воздух ионизируется, образующиеся положительные ионы под действием силы Кулона движутся к заземлённому 6 ролику и оседают на ленте, благодаря чему часть ленты, движущаяся вверх, заряжается.

Лента доставляет заряд внутрь сферы, где он снимается щёткой благодаря тому, что все заряды выталкиваются на поверхность сферы и потенциал её внутренней поверхности всегда равен 0.

Таким образом, на внешней поверхности сферы накапливается электрический заряд. Возможность получения высокого напряжения ограничена коронным разрядом, возникающим при ионизации воздуха вокруг сферы.

ПРИКАЗ 804 от 06.09.22 Минпросвещения (перечень средств обучения)

КЛАССЫ ПРИКЛАДНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ. «ТЕХНОСФЕРА»

• Биохимические лаборатории
• Класс IT-технологий
• Инженерный класс
• Физико-химическое направление Академкласса
• Биохимическое направление Академкласса
• Медицинский класс

ДОШКОЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ (старшая группа)

• Демонстрационные пособия
• Дидактические пособия
• Интерактивные пособия и программно-методические комплексы
• Учебно-развивающие комплексы
• Игровые развивающие наборы, наборы для сюжетно-ролевых игр, настольные игры
• Развивающие наборы для проектной деятельности, технологические игрушки
• Наборы для детского творчества
• Технические средства обучения
• Напольное покрытие

РОБОТОТЕХНИКА

• 1-4 класс. Академия Наураши «Курс логики расширенный» (для 2 учеников)
• 1-4 класс. Набор «Курс юного механика»
• 1-4 класс. Академия Наураши «Азбука робототехники» (для 2 учеников)
• 1-4 класс. Комплекс Умная Теплица. Академия Наураши
• 1-4 класс. Академия Наураши «Робототехнический комплекс «Наум» для создания роботов с голосовым управлением»
• 5-9 класс. Набор НАУРОБО для сборки электронных схем (расширенный)
• 5-9 класс. Набор НАУРОБО для сборки роботов
• Ресурсный набор НАУРОБО для конструирования
• 5-9 класс. Базовый робототехнический набор «Основы программирования роботов»
• Ресурсный набор для творческого проектирования и соревновательной деятельности
• 5-9 класс. Набор НАУРОБО Расширенный робототехнический набор «Искусство программирования роботов»
• 5-9 класс. Набор НАУРОБО Базовый робототехнический набор «Основы программирования роботов на языке Python»
• 5-9 класс. Базовый робототехнический набор «Основы программирования роботов на языке Си»
• Робототехнический комплекс «Умный дом»
• 10-11 класс. Робототехнический комплекс «Умная теплица»
• 10-11 класс. Робототехнический комплекс «Биологическая ферма»
• 10-11 класс. Робототехнический комплекс «Манипулятор»
• 10-11 класс. Робототехнический комплекс «Метеостанция»
• Базовый набор учебного квадрокоптера
• Устройство для изучения движения твердого тела с беспроводной передачей данных
• Набор НАУРОБО для сборки электронных схем (начальный)
• 3D-принтер с 1 печатающей головкой (с расходными материалами)

РАСПРОДАЖА

• Epson EB-450W мультимедиапроектор
• Оборудование со склада
• Оборудование кабинета физики L-микро

ВЫСШЕЕ ПРОФЕС­СИОНАЛЬ­НОЕ ОБРАЗО­ВАНИЕ

• Физический практикум по Механике (общая физика)
• Физический практикум по Электричеству
• Физический практикум по Оптике и Атомной физике
• Физический практикум по Молекулярной физике
• Общая химия. РМС

СРЕДНЕЕ и НАЧАЛЬНОЕ ПРОФЕС­СИОНАЛЬ­НОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

• Радиомонтажная мастерская
• Кабинет «Автодело»

ПРИКАЗ 590 Министерства просвещения (перечень средств обучения)

Генератор Ван-де-Граафа учебный

код продукта: 10004923

Цена: 27 000 руб Добавить в корзину

Описание

Генератор Ван-де-Граафа учебный является источником высокого напряжения и предназначен для проведения демонстрационных опытов по электростатике, в том числе для демонстрации электризации тел при взаимном контакте и для демонстрации искрового газового разряда в воздухе.

Генератор Ван-де-Граафа учебный использует эффект переноса зарядов движущейся замкнутой диэлектрической лентой. Он состоит из массивного основания, заряжаемой до высокого напряжения полой металлической сферы, привода с движущейся прорезинной лентой и щетками для передачи заряда, а также разрядного устройства и резистора для измерения тока зарядки.

В комплект входят:
1. Генератор Ван-де-Граафа учебный 1 шт.
2. Провод с наконечниками 1 шт.
3. Штанга с наконечником д ля снятия заряда 1 шт.
4. Паспорт 1 шт.
5. Упаковка 1 шт.

* Внимание! Изображение товара может отличаться от полученного Вами товара. Производитель оставляет за собой право изменять комплектацию и технические характеристики учебных пособий без предварительного уведомления, при этом функциональные и качественные показатели наглядных пособий не ухудшаются.
Информация о товаре носит справочный характер и не является публичной офертой, определяемой Статьей 437 ГК РФ.

Убедительная просьба, при покупке учебного оборудования согласовывать с менеджером важные для Вас характеристики, комплектацию и цену учебного оборудования.

2008 — 2024г © Школьный мир

Генератор Ван де Граафа

Генератор Ван де Граафа для первого в Венгрии линейного ускорителя. На нём было получено напряжение 1 МВ в 1952 году.

Генератор Ван де Граафа — генератор высокого напряжения, принцип действия которого основан на электризации движущейся диэлектрической ленты. Первый генератор был разработан американским физиком Робертом Ван де Граафом в 1929 году и позволял получать разность потенциалов до 80 киловольт. В 1931 и 1933 были построены более мощные генераторы, позволившие достичь напряжения до 7 миллионов вольт.

Принцип действия

Схема генератора, см. пояснения в тексте

Простой генератор Ван де Граафа состоит из диэлектрической (шёлковой или резиновой) ленты (4 на рисунке «Схема генератора»), вращающейся на роликах 3 и 6, причём верхний ролик диэлектрический, а нижний металлический и соединён с землёй. Один из концов ленты заключён в металлическую сферу 1. Два электрода 2 и 5 в форме щёток находятся на небольшом расстоянии от ленты сверху и снизу, причём электрод 2 соединён с внутренней поверхностью сферы 1. Через щетку 5 воздух ионизируется от источника высоковольтного напряжения 7, образующиеся положительные ионы под действием силы Кулона движутся к заземлённому 6 ролику и оседают на ленте, движущаяся лента переносит заряд внутрь сферы 1, где он снимается щёткой 2, под действием силы Кулона заряды выталкиваются на поверхность сферы и поле внутри сферы создается только дополнительным зарядом на ленте. Таким образом на внешней поверхности сферы накапливается электрический заряд. Возможность получения высокого напряжения ограничена коронным разрядом, возникающим при ионизации воздуха вокруг сферы.

Современные генераторы Ван де Граафа вместо лент используют цепи, состоящие из чередующихся металлических и пластиковых звеньев, и называются пеллетронами.

Применение

Исторически изначально генераторы Ван де Граафа применялись в ядерных исследованиях для ускорения различных заряженных частиц. В настоящее время их роль в ядерных исследованиях уменьшилась по мере развития иных способов ускорения частиц.

Они продолжают использоваться для моделирования процессов, происходящих при ударе молний, для имитации грозовых разрядов на земле.

См. также

• Пеллетрон
• Электрофорная машина
• Генератор Маркса
• Генератор Фитча-Говела
• Генератор Кокрофта-Уолтона
• Van der Graaf Generator (английская прогрессив-рок группа)

• Электроэнергетика
• Электрогенераторы
• Физика ускорителей

Как сделать генератор Ван де Граафа своими руками

Американскому физику Роберту ван де Граафу довелось родиться и творить на стыке двух великих научных эпох – электричества и ядерной физики. Созданный им в 1929 году генератор, вошедший в историю под его именем, предназначался для первых физических ядерных исследований в качестве ускорителя частиц. Спустя всего два года, установка выдавала разряды мощностью до 7 млн. вольт.

Принцип действия генератора Ван де Граафа

Генератор Ван де Граафа — один из первых линейных ускорителей. Тем не менее воспроизвести его действующую модель по силам любому, кто хоть немного разбирается в электротехнике.

Генератор состоит из двух сфер, на которые подаются положительные и отрицательные заряды, диэлектрической закольцованной ленты, натянутой на 2 вращающихся валика (верхнего и нижнего), двух электродов в виде щеток, расположенных около валиков, причем верхний электрод замкнут на внутреннюю поверхность сферы, а нижний соединен с источником высокого напряжения.

Устройство начинает работать с вращением ленты, натянутой на валики. Верхний валик изготовлен из диэлектрического материала, а нижний – из металла с заземлением. Верхний электрод соединен с металлической сферой, а нижний, связанный с источником высокого напряжения, ионизирует окружающий воздух и создает положительные ионы, «прилипающие» к движущейся ленте.

Она, подобно транспортеру, «доставляет» положительные заряды «наверх», где с валика их снимает щеточный электрод, перебрасывая на внутреннюю поверхность сферы, где заряды накапливаются.

Одновременно на другой сфере происходит накопление отрицательных зарядов. Как только накопленный потенциал достигает критического уровня, происходит электрический разряд.

На заре ядерной эпохи генератор Ван де Граафа какое-то время использовался в качестве линейного ускорителя частиц. Но его активная научная «карьера» продолжалась недолго. Очень скоро появились ускорители нового поколения, несоизмеримые по мощности и возможностям со своим предшественником.

Однако в отличие от своих «ровесников», электротехнических устройств середины прошлого века, списанных в утиль, генератор Ван де Граафа ведет довольно активную жизнь. Из ведущих исследовательских центров он перебрался в школьные физклассы и институтские лаборатории, став, к примеру, незаменимым учебным пособием для моделирования природных разрядов в газовой среде.

Пожалуй, одним из самых известных опытов носит название «волосы дыбом». Для этого нужно встать на резиновый коврик или деревянную доску и прикоснуться к включенному генератору Ван де Граафа. Обладателей пышной шевелюры ждет сюрприз, достойный снимка с последующим размещением в Instagram.

Генератор Ван де Граафа своими руками

В нем воплощен известный тезис: «Все гениальное просто». В YouTube и на интернет-сайтах можно встретить десятки вариантов действующих генераторов Ван де Граафа, изготовленных руками умельцев из абсолютно доступных подручных материалов – карандашей, обрезков водопроводных труб ПВХ, резинок, канцелярских скрепок, батареек, электродвигателей от игрушек, скотча, проводов и т. д. Данный перечень ограничивается лишь фантазией и квалификацией изобретателей.

Наиболее доступным является вариант с обрезком трубы ПВХ, внутри которого на осях крепятся вращающиеся валики, соединенные между собой прочной лентой. Для установления осей необходимо с помощью разогретого паяльника вверху и внизу проделать параллельные отверстия.

Перпендикулярно к нижней оси проделывается еще одно отверстие для щетки. Нижний валик и щетка соединяется с электромотором. В качестве сферы можно задействовать использованную банку из-под газировки емкостью 0,33 л. К стороне, обращенной внутрь трубы, прикрепляется щетка для снятия положительного заряда. После этого конструкция собирается. Все, можно запускать. Через пару минут следует поднести банку-сферу к струйке воды, и она под действием магнитного поля слега отклонится. Что и требовалось доказать.

Понравился пост? Есть что сказать? Присоединяйтесь: