категории: Препоръчани статии » Интересни факти
Брой преглеждания: 7772
Коментари към статията: 1

Генератор Ван де Грааф

 

В началото на 30-те години на миналия век д-р Робърт Ван де Грааф, който по това време работи като изследовател в Масачузетския технологичен институт и се занимава с научни изследвания в областта на ядрената физика и ускорителната технология, разработва, проектира и скоро изгражда високо напрежение електростатичен ускорител, работещ на принципа на електрифициран въздушна йонна конвейерна лента (1933).

По-късно, през 1936 г., Ван дьо Грааф изгражда (всички на същия принцип) най-големия електростатичен генератор на постоянно напрежение в света - тандемният генератор Van de Graaff, състоящ се от две високи кули.

Генератор Ван де Грааф

Вестниците от онова време нарекоха изобретението на доцента нищо повече от революционно, предсказаха му да „върши чудеса“ и „да открие тайните на природата“. Подобно силно раздвижване в пресата изобщо не е изненадващо, защото най-големият двустепенен генератор на ван дьо Грааф се състоеше от две огромни колони с диаметър почти 2 метра всяка и височина около 15 метра (с метални сфери с диаметър 4,5 метра, монтирани на върха на колоните, вътре която е била механично снабдена с електрически заряд) и е позволила да се получи потенциална разлика от 7 000 000 волта.

Въпреки ниската ефективност на устройството като цяло (около 23%), хората, които видяха прекрасно устройство по време на работа, направиха незаличимо впечатление, тъй като искровите разряди бяха с дължина повече от метър.

Статичен генератор на високо напрежение

Мощността на генератора Ван де Грааф беше достатъчна за истинска изследователска работа - за ускоряване на атомните ядра, както и елементарни частици, като протони и електрони, до достатъчно високи скорости. Така генераторът на Ван де Грааф, използван в ускорители, помогна на учените да идентифицират съставните части на атомите, които са структурата на физическата вселена.

Казват, че идеята за принципа на работа на генератор с високо напрежение дошла при Ван де Грауф, когато той бил още ученик и наблюдавал искрите на статичното електричество от време на време, движещи се върху работеща печатница.

Принципът на работа на генератора е следният. Коприна или гумена лента (диелектрична лента) се опъва и се върти като конвейерна лента върху чифт ролки, едната от които е в основата на колоната, а втората вътре в кухината на проводящата сфера в горната част. Долната ролка е направена от метал и галванично свързана със земята, тя се задвижва от мотор. Горната ролка е диелектрична.

Метална четка, свързана с положителния извод на източника на високо напрежение, отрицателният извод на който е свързан директно към долния валяк, се подава към лентата отдолу, под долната ролка, с малка празнина.

Устройството и принципът на работа на генератора Van de Graaff

И така, между долния валяк и четката се движи диелектрична лента (в истински генератор лентата има ширина около 120 см). Под действието на високо напрежение (около 20 000 волта) между ролката и четката въздухът между тях се йонизира и положителните въздушни йони, изтеглени от кулоновската сила, се втурват към отрицателно заредения валяк. Но тъй като в пътя на йоните има диелектрична лента, йоните се установяват върху лентата, зареждайки я по този начин.

Лентата се движи отдолу нагоре, под нея непрекъснато получава заряд, в същото време зарядът от нейната повърхност непрекъснато се приема близо до горния валяк, тъй като горният валяк вътре в сферата също има четка, разположена до него. Четката отстранява заряда от лентата и като е галванично свързана с вътрешната повърхност на кухата проводяща сфера, прехвърля заряда към него, все повече и повече електрифицира този сферичен контейнер по цялата му външна повърхност, по същество го изпомпва, изпомпва заряд в него.

Приложение на генератора Van de Graaff

Основната възможност за натрупване на заряд в капацитета на сферата на генератора ван дьо Грааф е ограничена от коронния заряд, който неизбежно възниква поради йонизация на въздуха, заобикалящ сферата. Теоретичната граница за сфера с диаметър 4,5 метра е приблизително 17 000 000 волта.

Американският учен Джеймс Стаки и доброволката Джуди Креден демонстрират способността на човешкото тяло да провежда електрически ток

Американският учен Джеймс Стаки и доброволката Джуди Креден демонстрират способността на човешкото тяло да провежда електрически ток. Лекция в Ню Йорк, 1966г

Вижте също на electrohomepro.com:

  • Електростатичен генератор Testatica
  • Захранване на LED лента
  • Какво е електрически ток?
  • Дизелов генератор - устройство и принцип на работа
  • Използването на електростатична индукция в технологиите

  •  
     
    Коментари:

    # 1 написа: Дмитрий | [Цитиране]

     
     

    Много интересно! Balde.