Generador De Van Der Graff

Como ya se mencionó, nuestro equipo decidió representar en la Feria Científica el tema de electricidad, específicamente electricidad estática y será demostrado mediante el Generador de Van der Graaff. La razón por la que lo escogimos es porque la electricidad representa un gran paso en la historia de la humanidad y porque sin ella no viviríamos como lo hacemos actualmente, pues la mayoría de aparatos que utilizamos funcionan con electricidad.

Nuestro generador se basa principalmente en los fenómenos de electrización por contacto y en la inducción de carga el cual representaremos con ejemplos muy sencillos tales como:

Por carga y repulsión de objetos pequeños:

Confeti

Cabello

Por descarga

Por medio de un tubo de aluminio el cual debe de estar conectado a tierra

Por viento iónico

Por medio de una vela.

En el siguiente reporte hablaremos sobre la historia y bases teóricas del generador, sobre los materiales que utilizamos en el desarrollo del proyecto, ya que terminamos usando más materiales de los provistos, pero a un bajo costo.

Introducción.

Para el proyecto que presentaremos, elegimos el tema de electricidad representado en un generador de Van der Graaff. La electricidad es un conjunto de fenómenos físicos relacionados con la atracción de cargas positivas y negativas; de ésta se deriva la electricidad estática, que se define como el fenómeno que se debe a una acumulación de cargas eléctricas en un objeto, esta acumulación puede dar lugar a una descarga eléctrica cuando el objeto se pone en contacto con otro.

Por otra parte, se basa en los fenómenos de electrización por contacto y en la inducción de carga. Lo primero es el efecto de ganar o perder cargas eléctricas, normalmente electrones, producido por un cuerpo eléctricamente neutro (en éste caso sería la cinta transportadora, pero solo inicialmente, pues cuando se acciona el generador, adquiere carga positiva o negativa). La inducción de carga se define como el proceso de carga de un objeto sin contacto directo con otro (en nuestro experimento se presenta cuando las escobillas absorben la energía estática producida por la fricción de la banda con los rodillos). Otro tema relacionado con lo que haremos, es la ionización que es cuando un átomo ha ganado o perdido electrones (cuando la cinta va hacia la esfera, cargada negativa o positivamente, a causa de las propiedades que tienen las escobillas de absorber la carga, se crea un campo que ioniza el aire entre las escobillas y la cinta). Y por último, está el efecto Faraday que demuestra la interacción entre la luz y un campo magnético (aquí interviene cuando las cargas se depositan en la cinta transportadora y de ahí son llevadas hasta la esfera y se desplazan hacia la parte externa de ésta, donde puede seguir ganando más carga).

La razón por la que escogimos éste aparato es porque nos parece muy interesante para demostrar el conocimiento adquirido en el transcurso de año y medio, interpretando experimentalmente la electrostática.

Además incluir en la aplicación de varias materias como en el caso de: Matemáticas, la física clásica, química, un poco de historia en la base del conocimiento del creador y desarrollo de este instrumento.

Creemos también que es una forma de demostrarlo ya que llamaría la atención del público por el tipo de actividad que se va a llevar acabo, pues la forma en que se desarrolla tiene el fin de incitar a los alumnos y observadores en general a incursionar en el interesante mundo de la física.

El tema de electricidad nos pareció excelente, pues ésta forma parte crucial del mundo actual y significó un paso fundamental para el desarrollo de la humanidad. Además con éste generador demostramos fenómenos electrostáticos que son claramente visibles debido a la acumulación de cierta cantidad de carga eléctrica. Para demostrar que nuestro generador funciona, haremos demostraciones de la electricidad estática.

Bases teóricas.

El generador de Van de Graaff es un artefacto que crea diferencias de potencial o tensiones, produciendo por ello grandes voltajes. Su nombre viene de su creador, Robert Jamison Van der Graaff, quien lo construyó en 1929 y en 1931 consiguió que dicho generador alcanzara diferencias de potencial de hasta 1 MV. Lo diseñó en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. El sistema se basa en fenómenos de electrización por contactoy en la inducción de carga.En realidad es un electróforo de funcionamiento continuo, éste efecto es creado por un campo intenso y se asocia a la alta densidad de carga en las escobillas.

En estos experimentos se perseguía sacar conclusiones sobre los núcleos de los átomos a partir de colisiones al igual que la aplicación en experimentos de física nuclear y de partículas.

Existen dos modelos básicos de generador:

•El que origina la ionización del aire situado en su parte inferior, frente a la correa, con un generador externo de voltaje (un aparato diferente conectado a la red eléctrica y que crea un gran voltaje)

•El que se basa en el efecto de electrización por contacto. En este

...