Generador Van De Graaff

INTRODUCCIÓN

El generador de Van De Graaff fue desarrollado inicialmente por el físico Robert J. Van de Graaff alrededor de 1931 para realizar experimentos en física nuclear. En general podría describirse como una máquina electrostática que utiliza una cinta móvil para acumular grandes cantidades de descarga eléctrica en el interior de una terminal hueca, para generar altos voltajes.

En cuanto a su constitución tiene un motor externo encargado de mover una banda de goma, dos rodillos uno superior (que gira libre arrastrado por la banda) y otro inferior (manejado por el motor conectado a su eje), dos peines de cobre (superior e inferior) para ionizar el aire (el inferior está conectado a tierra y el superior al interior de la terminal), y una terminal de aluminio, donde se acumula la carga transportada por la cinta.

El funcionamiento de la maquina se basa en cómo adquiere la cinta la carga que lleva hasta la terminal de aluminio. Al principio se provee de electricidad a la superficie de la polea inferior, debido a que la superficie de la polea y la cinta están hechas de materiales distintos. La cinta y la superficie del rodillo adquieren cargas iguales y de signo contrario. Las cargas negativas son atraídas hacia la superficie de la polea, pero en medio del camino se encuentra la cinta, y se depositan en su superficie, cancelando parcialmente la carga positiva de la polea. Pero la cinta se mueve hacia arriba, y el proceso comienza de nuevo.

Las diferentes aplicaciones de esta máquina van desde encender un foco, hasta la producción de rayos X, esterilización de alimentos y experimentos de física de partículas y física nuclear; así como producir altos voltajes que alimentan las fases iniciales de gigantescas maquinas aceleradoras de partículas elementales, y producir colisiones entre ellas, así obtienen resultados experimentales como masa y subproductos de los choques.

OBJETIVO

Desarrollar conocimientos acerca de cómo se realiza y cómo funciona un generador Van de Graaff casero. La explicación y entendimiento del generador de Van de Graaff dará conocimientos sobre la energía electroestática.

MATERIALES

• Tubo de PVC de 2 ¼ ”

• Motor 12 dc

• Cobre

• Banda de goma de 20 cm.

• Trozo de madera para usar como base

• 2 rodillos

• Lata de aluminio

• Gancho

• Taladro

• Segueta

• Un tarugo

RESULTADOS

Primeramente, antes de poder demostrar algún resultado y sacar conclusiones, fue necesario construir nuestro propio generador de Van de Graaff.

Para empezar, se unió el tubo de pvc con nuestra base de madera para poder así determinar las medidas correctas al momento de instalar nuestro motor con la banda. Posteriormente, comenzamos a armar la que sería la polea por separado, de tal manera que ésta pudiera quedar dentro del tubo. Una vez hecho ésto, se instaló el motor en la parte de abajo del tubo y al mismo tiempo colocamos la banda. Cuando terminamos la parte mecánica por decirlo así, lo siguiente que hicimos fue colocar una de las cosas más importantes como lo son las escobillas. Para esto, primero tomamos un gancho metálico y lo cortamos de tal manera que fuera maleable para darle la forma que necesitábamos formando una especie de arco por encima de la polea instalada en la parte superior. Al gancho metálico se le añadió el cobre dejando que un mechón de este quedara tocando la banda. Por último se le coloco la lata de aluminio por encima de todo.

Al momento en el que se accionó por primera vez el motor, por lógica la banda comenzó a girar a través del tubo y esta a su vez chocando con las escobillas colocadas en la parte superior, lo que sucedió fue que un pequeño pedazo de papel de china pegado a

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