Ang generator ng Van de Graaff ay naimbento sa simula ng ikadalawampu siglo. Ginamit ito para sa iba't ibang layunin, sa partikular, para sa nuclear research. Nang maglaon, lumiit ang aplikasyon. Ngayon ay maaari mo itong bilhin bilang isang laruan at ipakita sa mga bata ang pag-angat ng iba't ibang mga bagay. Maaari ka ring gumawa ng generator sa iyong sarili. Pagkatapos ito ay magiging isang mahusay na modelo ng pagsasanay kung saan isinasagawa ang iba't ibang mga eksperimento.
Mga pakulo ng bata
Gusto mo bang lumikha ng "magic"? Kumuha ng isang plastic bag, putulin ang magkabilang dulo at itali ng isang string upang makagawa ng isang pana. Pagkatapos ay kuskusin nang mabuti ang isang ordinaryong plastic ruler sa isang bagay na lana at dalhin ito sa busog: magsisimula ang paglipad …
Maaari ka ring bumili ng yari na "magic wand" na may mga figure kung saan maaari mong gawin ang mga ganitong trick sa tindahan.
Ngunit ang pinakamadaling paraan upang makita ang "magic" ay ang pag-aalaga sa pusa. Pagkatapos ay pareho mong mararamdaman at makikita ang nagreresultang static na kuryente.
At narito ang isang laruan na inuulit ang disenyoVan de Graaff generator, pinapatakbo ng baterya. Kapag pinindot ang pindutan, isang electrostatic charge ang nalilikha sa dulo. Samakatuwid, pinagtibay ito ng pigurin, at ang mga singil ng parehong pangalan ay nagsisimulang magtaboy sa isa't isa. Dahil ang pigurin ay inukit sa isang tiyak na paraan, ito ay "napapataas" at nakakakuha ng lakas ng tunog. Kung humina ang charge, kailangan mo lang pindutin muli ang "magic" button.
Kaunting kasaysayan
Siyempre, ang generator ng Van de Graaff ay hindi lamang mga laruan ng mga bata. Ang physicist mismo ang lumikha ng kanyang brainchild upang magsagawa ng seryosong pananaliksik sa seksyon ng atomic physics. Ang unang sample ng demonstrasyon ay ginawa noong 1929. Maliit ang laki nito. Ang mas kahanga-hangang mga sukat ay nakuha ng Van de Graaff generator, na naka-mount sa mga riles para sa mga airship. Binubuo ang modelo ng dalawang pillars na nasa tuktok ng mga guwang na aluminum sphere na labinlimang talampakan ang lapad.
Ang mga installation na itinayo noong 1931 at 1933 ay umabot sa lakas na pitong milyong volts. Ngunit isang singil lamang na hanggang walumpung kilovolts ang ibinigay ng unang Van de Graaff generator.
Prinsipyo ng operasyon
Ang isang papel na dielectric tape ay umiikot nang patayo sa loob. Ang roller na matatagpuan sa itaas ay isang dielectric, at ang mas mababang isa ay gawa sa metal at konektado sa lupa. Ang brush electrode sa globo ay nag-aalis at nagbibigay ng singil, na ipinamahagi nang pantay-pantay sa globo. Malapit sa electrode sa ibaba, ang hangin ay naka-ionize, ang mga kapaki-pakinabang na ion ay tumira sa tape, at ang bahagi nito na tumataas ay na-charge.
Upang makakuha ng mataas na potensyal na pagkakaiba sa mga linear particle accelerators (na para sa mga generator na ito), dalawang sphere na may magkaibang singil ang ginamit. Sa isa sa kanila ay naipon ang positibo, at sa isa pa - negatibo. Kapag ang konsentrasyon ay umabot sa isang tiyak na antas, isang electric discharge ang tumalon sa pagitan nila. Siya ang iniimbestigahan. Ang boltahe dito ay umabot sa milyon-milyong volts.
Noon, ginamit ang mga device para sa nuclear research at particle acceleration. Matapos lumitaw ang iba pang mga paraan ng acceleration, nagsimula silang gamitin nang mas madalas sa lugar na ito. Sa kasalukuyan, ang Van de Graaff generator ay kadalasang ginagamit para sa pagmomodelo. Halimbawa, sa tulong nito, ang mga natural na discharge ng gas ay ginagaya. Sa halip na mga teyp, ang mga pag-install ay kadalasang gumagamit ng mga kadena na binubuo ng mga plastik at bakal na mga link nang salitan.
Ano ang kailangan mo para i-assemble ang device nang mag-isa
Ang modelo ay madaling itayo ang iyong sarili mula sa mga improvised na paraan. Ang generator ng Van de Graaff, na binuo gamit ang kanyang sariling mga kamay, ay binubuo ng mga sumusunod na sangkap:
- lapis;
- pvc pipe cutting;
- goma;
- staples;
- aluminum foil;
- engine mula sa mga laruan;
- sirang bombilya;
- dry pastes mula sa panulat;
- 9 volt na baterya;
- adhesive tape;
- wires;
- boards.
Dapat na tuyo ang lahat ng elemento, gayundin ang hangin sa silid. Kung hindi man, ang disenyo ay hindi gagana o gagana, ngunit napakamahina.
Ganito lalabas ang generator ng Van de Graaff. Ipinapakita ng larawan sa ibaba kung ano dapat ang hitsura ng modelo.
Paano ang generator ay ginawa ng iyong sarili
Una, binubuan ang tabla, na siyang magiging base ng istraktura. Ang drill ay pinili na may angkop na diameter, ang hugis ay nasa anyo ng isang panulat. Pagkatapos ay dalawang butas ang ginawa sa tubo: itaas at ibaba, para sa mga pastes. Gumawa ng dalawa pang butas: isa sa itaas lamang ng itaas, at ang pangalawa - patayo sa ibaba.
Susunod, ang paste ay dapat na ganap na malinis ng tinta. Gupitin ang isang piraso na naaayon sa panloob na diameter ng tubo. Kumuha sila ng paperclip, itinutuwid ito at pinutol ang isang pirasong sapat na ang haba upang ito ay nakausli ng isang sentimetro mula sa tubo.
Dielectric tape ay ginawa mula sa adhesive tape. Nakadikit ang gum para malagkit din ang magkabilang gilid.
Ang mga inihandang item ay kinokolekta.
Magdagdag ng mga brush na nangongolekta ng bayad. Sa ilalim, ang brush ay dumadaan sa butas, at ang dulo ay ginawang malambot. Ang mga brush ay dapat na malapit sa nababanat, ngunit hindi hawakan ito. Ang tuktok ay sinulid sa butas sa itaas.
Pagkatapos nito, sa tulong ng aluminum foil, idinidikit ang isang bumbilya na hindi na gumagana. Ang tuktok na wire ay nakakabit sa foil. Ang lampara ay ipinasok sa ibabaw ng istraktura.
Van de Graaff generator training handa na.
Mga Eksperimento
Kung ikabit mo ang ilang mga sinulid sa itaas na electrode at ilapit ang iyong mga kamay, “tatayo” ang mga ito at ibalot sa iyong mga daliri. Subukang mag-eksperimento sa dilim.
Para makakuha ng mas malakas na boltahe, ikonekta ang dalawang generator.
Ang isang magandang opsyon para sa mga eksperimento ay isang Leyden jar.
Ang pinakasikat na karanasan ay ang kung saan nanindigan ang balahibo. Upang gawin ito, tumayo sa isang banig na goma, kahoy na board o playwud. Ang kamay ay inilagay sa globo (habang ang generator ay dapat patayin upang hindi mabigla). Kapag naka-on ang appliance, may lalabas na spark, na magiging dahilan upang manindigan ang buhok.
Dapat idiskarga ang generator pagkatapos ng bawat paggamit at hawakan ito nang may matinding pag-iingat, dahil ang agos ay maaaring nakamamatay sa mga tao.
