Generador de Van de Graaff

Información:

El generador de Van de Graaff 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 Graaff moderno pueden llegar a alcanzar los 5 megavoltios. Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen la producción de rayos X, esterilización de alimentos y experimentos de física de partículas y física nuclear.

El generador consiste en una cinta transportadora de material aislante motorizada, que transporta carga a un terminal hueco. La carga es depositada en la cinta por frotamiento a través del efecto triboeléctrico. Dentro del terminal, la carga es recolectada por una varilla metálica que se aproxima a la cinta. La carga, transportada por la cinta, pasa al terminal esférico nulo. Los generadores de Van De Graaff son máquinas especiales que se utilizan para que los estudiantes de física comprendan los fenómenos electrostáticos.

Este tipo de generador eléctrico fue desarrollado inicialmente por el físico Robert J. Van de Graaff en el MIT alrededor de 1929 para realizar experimentos en física nuclear en los que se aceleraban partículas cargadas que se hacían chocar contra blancos fijos a gran velocidad. Los resultados de las colisiones nos informan de las características de los núcleos del material que constituye el blanco. El primer modelo funcional fue exhibido en octubre de 1929 y para 1931 Van de Graaff había producido un generador capaz de alcanzar diferencias de potencial de 1 megavoltio. En la actualidad existen generadores de electricidad capaces de alcanzar diferencias de voltaje muy superiores al generador de Van de Graaff pero directamente emparentados con él. Sin embargo, en la mayor parte de los experimentos modernos en los que es necesario acelerar cargas eléctricas se utilizan aceleradores lineales con sucesivos campos de aceleración y ciclotrones. Muchos museos de ciencia están equipados con generadores de Van de Graaff por la facilidad con la que ilustra los fenómenos electrostáticos.Van de Graaff inventó el generador que lleva su nombre en 1931, con el propósito de producir una diferencia de potencial muy alta (del orden de 20 millones de volts) para acelerar partículas cargadas que se hacían chocar contra blancos fijos. Los resultados de las colisiones nos informan de las características de los núcleos del material que constituye el blanco.

El generador del Van de Graaff es un generador de corriente constante, mientas que la batería es un generador de voltaje constante, lo que cambia es la intensidad dependiendo que los aparatos que se conectan.

El generador de Van de Graaff es muy simple, consta de un motor, dos poleas, una correa o cinta y dos peines o terminales hechos de finos hilos de cobre, y una esfera hueca donde se acumula la carga transportada por la cinta

Esquema de un generador de Van de Graaff .

1) esfera metálica hueca (con carga positiva)

2) electrodo conectado a la esfera, un cepillo muy próximo (pero no en contacto) al electrodo y la correa

3) rodamiento superior (por ejemplo en plexiglass)

4) lado de la correa con carga positiva

5) lado opuesto de la correa con carga negativa

6) rodamiento inferior (metal)

7) electrodo inferior (tierra)

8) dispositivo esférico con carga negativa, utilizado para descargar la esfera principal

9) chispa producida por la diferencia de potencial

Como hacer uno en casa:

Ahora construiremos un diminuto aparato que puede generar hasta 12 000 voltios a partir de una lata de soda y una banda de goma (liga). Este aparato se llama Van de Graaff, se lo puede encontrar en los museos de ciencia porque puede dar hasta 500 000 voltios o más. El nuestro es más modesto pero puede producir chispas de unos 2 centímetros de longitud, aunque el amperaje (la corriente) es muy poca, por lo que el aparato, con sus 12 000 voltios no es peligroso. Produce electricidad estática. Materiales que necesitas

* Una lata vacía de soda

* un pequeño clavo

* Una liga (banda de goma) grande de 1 o 2 cm. de ancho y de 6 a 10 cm. de largo

* Un fusible de unos 5×20 milímetros

* Un pequeño motor de corriente continúa (de un juguete)

* Un vaso de foam (o de papel encerado)

* Pegamento instantáneo

* Dos cables de unos 15 cm. de longitud

* Dos piezas de tubo de tubería plástica de 3/4 de pulgada PVC de 5 o 7 cm. de longitud

* Acople de 3/4 de PVC

* Un conector T de 3/4 PVC

* Cinta adhesiva

* Un bloque de madera

En el siguiente enlace se muestran las instrucciones paso a paso para poder realizar este experimento:

Generador de Van de Graaff

Publicada on noviembre 17, 2009 at 5:09 pm  Comentarios (2)  

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2 comentariosDeja un comentario

  1. suena muy interesante lo intentare en mi clase xD
    muy buenas clases, muchas de estas me sirven en mis investigaciones :p

  2. fácil y sencillo, e ilustrante concentrado de información histórica. gracias.


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