Как сделать генератор ван де граафа своими руками

Генератор ван де граафа своими руками. описание и принцип работы | klevo.net

Конструкция и принцип действия

Конструкция генератора бывает вертикальной и горизонтальной. Наиболее распространенной является установка с вертикальным расположением. В состав такого генератора входят:

  • бесконечная диэлектрическая резиновая или шелковая лента, двигающаяся со скоростью 20-40 м/c на 2-х вращающихся шкивах;
  • 2 шкива. Нижний шкив выполнен из металла и вращается электродвигателем, а верхний шкив изготовлен из диэлектрика, например, акрилового стекла;
  • полый металлический электрод в виде полусферы, внутри которого находится верхний шкив. Этот электрод укреплен на изоляторе;
  • источник высокого напряжения.

Нижний шкив заземлен. На электрод, находящийся вблизи этого шкива, подается высокое напряжение. На небольшом расстоянии от верхнего и нижнего шкивов установлены электроды, выполненные в виде щетки или гребенки. Верхний электрод соединен с полой полусферой.

  • https://electrosam.ru/glavnaja/slabotochnye-seti/oborudovanie/generator-van-de-graafa/
  • https://www.syl.ru/article/467939/generator-van-de-graafa-svoimi-rukami-opisanie-i-printsip-rabotyi
  • https://fb.ru/article/237917/generator-van-de-graafa-ustroystvo-printsip-deystviya-i-primenenie
  • http://zewerok.ru/generator-van-de-graafa/

Принцип работы прибора

Под воздействием высокого напряжения в воздушном слое, находящимся между нижним щеточным электродом и нижним шкивом, образуются положительно заряженные ионы. Эти ионы притягиваются к металлическому шкиву, оседают на диэлектрической ленте и транспортируются к полому полусферическому электроду. С помощью верхнего щеточного электрода эти ионы снимаются с ленты и попадают на поверхность сферического электрода. С течением времени происходит накапливание заряда и повышение потенциала этого электрода относительно земли.

Максимальная величина получаемого напряжения определяется напряжением разряда, возникающего вокруг сферического электрода в результате ионизации окружающего электрод воздуха. При увеличении диаметра сферы это напряжение возрастает.

Для его увеличения в установках с относительно небольшой сферой прибор помещают в герметический корпус, который наполняется под давлением в 20 атмосфер газами с большой электрической прочностью. К таким газам относятся азот, фреон и другие газы. Такой корпус, выполненный из изоляционных материалов, служит также для обеспечения безопасности людей.

Тандемный генератор

Тандемный генератор состоит из 2-х каскадов. В таком генераторе создаются отрицательные ионы, которые летят в сторону находящегося под высоким положительным потенциалом электрода, находящегося в середине заполненного газом сосуда. Проходя через находящийся внутри электрода канал, отрицательные ионы, имеющие энергию в 10 МэВ, отдают свои электроны и превращаются в положительные ионы. Далее пучок этих положительных электронов перемещается в сторону электрода, имеющего нулевой потенциал. Таким образом, можно получить пучок протонов с удвоенной энергией.

Мероприятия предосторожности

Как любое устройство, создающее высокое напряжение, генератора Ван мол Граафа требует мер предосторожности при работе с ним. Разряду хреновато, где возникать: между разнополярными электродами или между заряженным электродом и веточка человека

Достаточно существенной разницы в потенциалах. Поэтому при работе с генератором персона должен находиться на резиновом коврике, чтобы его потенциал оставался нейтральным по мнению отношению к накопленному заряду.

Если человек будет находиться на полу, тем больше на влажном, то он станет отличным проводником для передачи заряженных частиц земле, и посредством его тело пройдет разряд величиной в несколько тысяч, а может, и миллионов передергивание. Единственное, что может позволить человеку остаться в живых — сие малая сила тока.

Люди, имеющие кардиостимуляторы, не должны подсаживаться к генератору. Электронные приспособления, такие как часы, сотовые телефоны, могут даровать сбой в работе. Поэтому перед началом экспериментов нужно оставить их в стороне.

Принцип действия генератора

Внутри наблюдается вращение вертикальной диэлектрической бумажной ленты. Ролик, размещенный в верхней части, — диэлектрик, а тот, что находится снизу, — металлический и соединяется с землей. Щеточный электрод сферы отвечает за снятие и подачу заряда, что равномерно распределяется в ней. Рядом с нижним электродом происходит ионизация воздушных масс, полезные осядут на ленте, и верхняя часть начнет заряжаться.

Для получения высокой разницы потенциалов линейных ускорителей частиц (именно с этой целью и разработали подобный генератор) используют две сферы с неодинаковыми зарядами. В одной собираются положительные, а в другой — отрицательные. При определенной концентрации проскакивал электрический заряд. Именно его исследовали. Напряжение могло составят несколько миллионов вольт.

Популярные статьи  Новогодние игрушки из фетра своими руками на новый год 2021: идеи с выкройками

Ранее приспособления применялись при проведении ядерных исследований, ускорении частиц. После появления других способов решений указанных задач их применение существенно сократилось. В наше время такие генераторы служат для моделирования. Например, они помогают имитировать природные газовые разряды. Но ленты теперь заменили на цепи со пластиковыми и железными звеньями, размещенными поочередно.

Жэнь-Шу

» Секреты мастерства». Этот генератор голландца ван де Граафа даёт 1 миллион вольт. ( И больше!) Хоть ток и маленький ( меньше 1 ампера!) но искра получается неплохая! Не такая как в катушке Румкорфа. И не такая как в Институте на Гражданке… Но, как сказал герой » Ромео и Джульетта» Шекспира:» Эта рана не шире ворот монастыря. И не глубже вон того колодца. Но, с меня довольно!» Также и искра генератора: убить не убъет. Но пальцы может скрючить надолго. Как шокер! Вывод: электростатические заряды распределяются ПО ПОВЕРХНОСТИ неравномерно. И они имеют обыкновение скапливаться на острие. ( Шила, ножа, на лезвиях бритвы и т.д.) А также на затылке, кончиках пальцев. Они могут проникать внутрь. Особенно, если их много. На этом информация заканчивается. А теперь посмотрите сколько ВЫВОДОВ из этого можно сделать.

1.Каратэ в горах и каратэ в долине,- НЕ ОДНО и то же! 2. Северный и Южный Шаолинь,- НЕ ОДНО и то же! 3. Северные и Южные школы принципиально различны. Об этом можно говорить долго и интересно. 4. Какие каналы и меридианы тела, а также какие » Чакры» отвечают за электростатику. 5. К каким неприятностям может привести неправильное распределение электр. зарядов на теле и внутри. 6. Какое «напряжение в бортовой сети» необходимо для транспортировки ионов калия, натрия и т.д. через мембраны клеток. 7. Зависит ли некроз, диабет и артрит ( а также неврит, шизофрения, гангрена…) от недостатка электростат. зарядов и их зацикливания в отдельных участках мозга, тела, волос… 8. Насколько распределение зарядов по телу зависит от магнитной составляющей Земли. След. от положения ученика на планете. В Москве, Питере, Казахстане, в Китае и в Японии разные конфигурации ( рисунки) магн. силовых линий и распределения зарядов. Как сказывается это на характере, и на распределении Энергии по 12 меридианам тела. 9. Как выживают жители Севера ( особенно Якутии и Воркуты!) если у них дефицит солнечного света. И Лучи солнца недостаточно энерго- насыщенны. См книгу » Болезни сердца у жителей Севера.») 10. А нет ли в моих словах подвоха? Может, я стараюсь казаться умнее, чем я есть. См. на моё фото где я достаточно слабоумен. Хоть я и с яп. бамбуковым мечом. Да ещё в тирольской шляпе из Австрии. ( Я купил её в Альпах!) Прошу высказываться.

Корейцы большие мастера делать » Глупое лицо». Они таким образом скрывают перед начальством свой ум. ( Чтобы оттенять своей «глупостью» его умственное превосходство.) И я часто попадался на эту » Блесну!» У меня всё наоборот! У меня давно уже гниёт мозг. И мне не надо даже выставлять напоказ свою глупость. Тут я всех превзошёл. И впереди планеты всей. С удовольствием подписываюсь: дедушка.

Экскурс в историю

Конечно, электростатический генератор — не только игрушка для детей. Американский ученый создал свое изделие, проводя серьезные исследования в области атомной физики. Первый демонстрационный образец увидел мир в 1929 году, он имел небольшие размеры. Более внушительно выглядел трибогенератор, что был установлен на рельсах дирижаблей. В состав конструкции входили два столба, сверху на них прикрепили полые алюминиевые сферы диаметром 15 футов.

Популярные статьи  Снеговик из носка своими руками

В 1931 и 1933 годах соорудили две установки, мощность которых достигала невероятных значений — до семи миллионов вольт, а первый образец — всего лишь 80 киловольт.

Принцип действия

Конструкция генератора позволяет делать его как в горизонтальном исполнении, приближенно и в вертикальном. Основной его частью является большая металлическая сфера, сверху поверхности которой происходит накопление заряженных частиц. Внутри корпуса изо изолированного материала находятся два ролика, соединенных между собой диэлектрической лентой. Изначально симпатия была выполнена из шелка и резины, а впоследствии заменена цепью.

Нательный ролик имеет заземление и соединение с малой сферой, также у него (у)потреблять привод для вращения. Верхний ролик через металлическую щетку соединен с громадный сферой.

По мере вращения нижнего ролика происходит ионизация воздуха с последующим переносом заряженных частиц к верхнему ролику. С подачи металлическую щетку поток ионов переносится на поверхность большой круги, где накапливается в виде электростатического заряда.

Мощность генератора Ван дескать Граафа ограничена коронным разрядом, создающим светящуюся оболочку вокруг заряженного электрода.

Сборка генератора Ван мол Граафа своими руками

Когда все материалы подготовлены, можно завершить к изготовлению:

  1. Из металлических планок сделать прямоугольную основу для генератора. Ее нужно претворить в форме квадрата. Размеры должны обеспечивать устойчивость конструкции. Также нужно рассчитать крепление под электродвигатель.
  2. Закрепить на валу электродвигателя тельный шкив. Рабочая поверхность его должна быть закрыта куском Поливинилхлоридный трубы, который отрезается по ширине бинта Мартенса.
  3. Закрепить сверху платформе электродвигатель таким образом, чтобы шкив находился по ее центру.
  4. По-над шкивом прикрепить в вертикальном положении трубу ПВХ диаметром 150 мм. Согласно длине она должна быть 50-60 см. Чтобы было подумаешь снимать и надевать ленту, на трубе нужно сделать осевой надрез шириной 4-5 см.
  5. На верхнюю часть вертикальной трубы нужно определить второй шкив. Делается это с помощью крепежных скоб.
  6. Выпустить из салатниц сферу. Для этого на одной из них рвать в нижней части отверстие точно по диаметру трубы. К этой а салатнице по периметру нужно припаять несколько скоб, которые будут задерживать вторую половину.
  7. Сделать щетку из многожильного кабель. Для этого снять изоляцию на отрезке 2-3 см и разженить пучок на отдельные провода. Щетку одним концом нужно скрепить так, чтобы она касалась верхнего шкива, а другой конец нужно назначить к сфере.
  8. Чтобы из половника сделать электрод, нужно соединить рукоятку с металлической основой генератора и реализовать заземление. Ручку надо изолировать. Для этого подойдет та а ПВХ труба небольшого диаметра.

Прототипы генератора Ван дескать Граафа на фото столетней давности мало отличаются от устройства, сделанного своими руками. В данное время, когда прибор полностью готов, можно приступать к опытам.

Добавить растолкование

Выйти

Как сделать генератор Ван де Граафа своими руками

Хотите превратиться в волшебника? Возьмите обычный полиэтиленовый пакет, обрежьте два конца и плотно перевяжите ниточкой — должен получиться бантик. После этого простую пластиковую линейку потрите обо что-то шерстяное и поднесите к бантику: начнется настоящий полет!

Готовая «волшебная палочка» и фигурки, с которыми можно проделать подобные фокусы, можно купить в магазинах.

А вот игрушки, копирующие модель генератора, работают от аккумуляторных батарей. Если нажимать на кнопку, на его конце возникает электростатический заряд, переходящий на фигурки, отталкивающий заряды друг от друга. У фигурки имеется определенный вырез, она надувается и увеличивается объем. При ослабевании заряда нужно нажать на кнопку еще раз.

Опыты с генератором

  • Когда к верхнему электроду прикрепляется несколько нитей, и человек подносит к ним руки, то они «встанут дыбом». Попробуйте поэкспериментировать в полной темноте.
  • Для получения более мощного напряжения два устройства соединяют между собой.
  • Хороший вариант — использование в опытах лейденской банки.
  • Самый известный опыт тот, в процессе которого стают дыбом волосы. Для этого необходимо встать на коврик из резины, кусок доски или фанеры, одну руку положить на сферу (генератор нельзя включать, иначе человек получит электротравму). После запуска проходит искра, которая и поднимает волосы.
Популярные статьи  Как сделать нашивки на одежду своими руками: просто и недорого!

Устройство обязательно следует разряжать после каждого использования, в работе проявлять осторожность, ведь поражение током может привести к летальному исходу. https://www.youtube.com/embed/kw9C3CQTYWU

Технические характеристики

1-й генератор данного типа вырабатывал напряжение в 80 кВ. В дальнейшем изобретатель получил напряжения в 1 МВ и 7МВ. При этом напряжение первичного источника было 50 кВ.

Современные установки позволяют получить с помощью этого генератора напряжения в 20 миллионов вольт. Для этого используются тандемные установки. При этом ток в пучках может достичь нескольких мА, а энергия частиц – 40-50 МэВ.

Для получения частиц с большей энергией используются более мощные установки – циклотроны, коллайдеры.

Наиболее мощный генератор Ван де Граафа был использован в английской лаборатории Daresbury, в которой с 1983 по 1993 годы проводились ядерные эксперименты. В установке был использован тандемный генератор, развивающий напряжение в 20 МВ. Этот генератор располагался в здании высотой в 70 м. Важнейшим открытием, выполненным с помощью этой установки, было открытие супердеформированных ядер.

До войны в Советском Союзе был также построен большой генератор такого типа. На 2-х фарфоровых изоляторах были установлены металлические шары диаметром в 5 м. Напряжение между шарами достигало 15 МВ. При разряде появлялись молнии размеров в 15 м. При этом время заряда достигало 10 минут, а средняя мощность установки была менее 100 Вт.

Генераторы для опытов и образования

Генераторы Ван де Граафа могут быть использованы для проведения опытов в области физики и электростатики. При этом большое количество генераторов имеется в продаже. Также в Интернете приведено много разных схем и конструкций для самостоятельного изготовления генератора.

Примером такого устройства является генератор, производимый немецкой компанией 3B Scientific GmbH. Цена такого прибора 104076 руб.

Основные характеристики прибора:

  • создаваемое напряжение около 100 кВ;
  • ток короткого замыкания-15 мкА;
  • питание двигателя от сети переменного тока;
  • мощность потребления -13 ВА;
  • размеры -240х120х620 мм;
  • размеры шара – диаметр 90 мм, высота 420 мм;
  • вес генератора -5,8 кг.

При работе с данным прибором необходимо выполнять ряд требований по технике безопасности:

  1. Данный прибор может представлять опасность для близко стоящих к прибору людей, у которых вживлен кардиостимулятор.
  2. Компьютерам и другим электронным приборам он может создавать ВЧ помехи.
  3. Нельзя использовать прибор во влажных помещениях.
  4. Нельзя прикасаться к цепям прибора.
  5. Включать прибор можно только в сетевую розетку, имеющую заземление.
  6. При замене предохранителя необходимо обязательно отключать прибор от сети.

Подготовка и включение прибора:

  1. Перед включением генератора снять сферу, подняв ее вверх.
  2. Очистить поверхность шкивов. При необходимости вымыть их и просушить феном.
  3. Установить ленту в шкивы.
  4. Поставить сферу на место.
  5. Заземлить металлическую пластину и электрод.
  6. Включить двигатель и выбрать необходимую скорость.
  7. Для проверки заряда путем получения искры медленно передвигать ленту к металлической сфере.
  8. В случае влажности просушить прибор феном.

Достоинства и недостатки

Достоинством генераторов Ван де Граафа состоят в том, что с их помощью можно получить пучки заряженных частиц, у которых имеются следующие качества:

  • непрерывность;
  • высокая интенсивность;
  • отличная стабильность по энергии. Эта характеристика пучка достигает величины 0,01%;
  • малая расходимость (менее тысячной доли радиана).

Недостатки генераторов:

  • ограничения по величине получаемых напряжений и энергии частиц;
  • повышенные требования к пробойному напряжению колонны и ленты;
  • трудности измерения сверхвысоких напряжений;
  • наличие вращающихся частей, уменьшающих надежность устройства.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: