Gjeneratori Van de Graaff u shpik në fillim të shekullit të njëzetë. Ai u përdor për qëllime të ndryshme, në veçanti, për kërkime bërthamore. Më vonë, aplikimi u ngushtua. Sot mund ta blini si lodër dhe t'u demonstroni fëmijëve ngritjen e objekteve të ndryshme. Ju gjithashtu mund të ndërtoni një gjenerator vetë. Më pas do të bëhet një model i shkëlqyer trajnimi me të cilin kryhen eksperimente të ndryshme.
Truke për fëmijë
Doni të krijoni "magji"? Merrni një qese plastike, prisni të dy skajet dhe lidheni me një fije për të bërë një hark. Më pas fërkojeni mirë një vizore plastike të zakonshme mbi një send leshi dhe silleni në hark: fluturimi do të fillojë …
Mund të blini edhe një "shkop magjik" të gatshëm me figura me të cilat mund të bëni truke të tilla në dyqan.
Por mënyra më e lehtë për të parë "magjinë" është thjesht të përkëdhelësh macen. Atëherë mund të ndjeni dhe shihni elektricitetin statik që rezulton.
Dhe këtu është një lodër që përsërit dizajninGjenerator Van de Graaff, me bateri. Kur shtypet butoni, në majë krijohet një ngarkesë elektrostatike. Prandaj, figura e miraton atë dhe akuzat me të njëjtin emër fillojnë të zmbrapsin njëra-tjetrën. Duke qenë se figurina është gdhendur në një mënyrë të caktuar, ajo "fryhet" dhe merr vëllim. Nëse ngarkesa dobësohet, atëherë thjesht duhet të shtypni përsëri butonin "magjik".
Pak histori
Sigurisht, gjeneratori Van de Graaff nuk është vetëm lodra për fëmijë. Vetë fizikani krijoi idenë e tij për të kryer kërkime serioze në seksionin e fizikës atomike. Mostra e parë demonstruese u bë në vitin 1929. Ishte i vogël në përmasa. Dimensionet më mbresëlënëse u morën nga gjeneratori Van de Graaff, i montuar në shina për aeroplanët. Modeli përbëhej nga dy shtylla të mbuluara me sfera të zbrazëta alumini me diametër pesëmbëdhjetë këmbë.
Instalimet e ndërtuara në 1931 dhe 1933 arritën një fuqi prej shtatë milionë volt. Por vetëm një ngarkesë deri në tetëdhjetë kilovolt u sigurua nga gjeneratori i parë Van de Graaff.
Parimi i funksionimit
Një shirit dielektrik letre rrotullohet vertikalisht brenda. Roli i vendosur në krye është një dielektrik, dhe ai i poshtëm është prej metali dhe është i lidhur me tokën. Elektroda e furçës në sferë heq dhe furnizon ngarkesën, e cila u shpërnda në mënyrë të barabartë në sferë. Pranë elektrodës më poshtë, ajri jonizohet, jonet e dobishme vendosen në shirit dhe pjesa e tij që shkon lart ngarkohet.
Për të marrë një diferencë të lartë potenciale në përshpejtuesit linearë të grimcave (për të cilën shërbenin këta gjeneratorë), u përdorën dy sfera me ngarkesa të ndryshme. Në njërën prej tyre u grumbullua pozitive, dhe në tjetrën - negative. Kur përqendrimi arriti një nivel të caktuar, një shkarkesë elektrike u hodh midis tyre. Ishte ai që u hetua. Tensioni këtu arriti në miliona volt.
Më parë, pajisjet janë përdorur për kërkime bërthamore dhe përshpejtim të grimcave. Pasi u shfaqën metoda të tjera të përshpejtimit, ato filluan të përdoren shumë më rrallë në këtë zonë. Aktualisht, gjeneratori Van de Graaff përdoret kryesisht për modelim. Për shembull, me ndihmën e tij, imitohen shkarkimet e gazit natyror. Në vend të shiritave, instalimet shpesh përdorin zinxhirë të përbërë nga lidhje plastike dhe hekuri në mënyrë alternative.
Çfarë ju nevojitet për ta montuar vetë pajisjen
Modeli është i lehtë për t'u ndërtuar nga mjete të improvizuara. Gjeneratori Van de Graaff, i montuar me duart e veta, përbëhet nga përbërësit e mëposhtëm:
- laps;
- prerja e tubave PVC;
- gome;
- kallëzime;
- fletë alumini;
- motor nga lodrat;
- llambë e thyer;
- pasta të thata nga stilolapsi;
- bateri 9 volt;
- shirit ngjitës;
- tela;
- borde.
Të gjithë elementët duhet të jenë të thatë, si dhe ajri në dhomë. Përndryshe, dizajni thjesht nuk do të funksionojë ose do të funksionojë, por shumëdobët.
Kështu do të dalë gjeneratori Van de Graaff. Fotoja më poshtë tregon se si duhet të duket modelja.
Si prodhohet vetë gjeneratori
Së pari, hapet një vrimë në dërrasë, e cila do të bëhet baza e strukturës. Stërvitja zgjidhet me një diametër të përshtatshëm, forma është në formën e një stilolapsi. Pastaj bëhen dy vrima në tub: sipër dhe poshtë, për pastat. Bëni dy vrima të tjera: njëra pak sipër dhe e dyta - pingul me fundin.
Më pas, pasta duhet të pastrohet plotësisht nga boja. Pritini një pjesë që korrespondon me diametrin e brendshëm të tubit. Ata marrin një kapëse letre, e drejtojnë atë dhe e presin një copë aq të gjatë sa të dalë një centimetër nga tubi.
Shirit dielektrik është bërë nga shirit ngjitës. Çamçakëzi është ngjitur në mënyrë që të dyja anët të jenë gjithashtu ngjitëse.
Artikuj të përgatitur janë mbledhur.
Shto furça që mbledhin ngarkesë. Në fund, furça kalon përmes vrimës, dhe maja bëhet me gëzof. Furçat duhet të jenë afër llastikut, por jo ta prekin atë. Pjesa e sipërme kalon përmes vrimës në krye.
Më pas, me letër alumini, ngjitet një llambë tashmë jofunksionale. Teli i sipërm është ngjitur në fletë metalike. Llamba futet në majë të strukturës.
Trajnimi i gjeneratorit Van de Graaff gati.
Eksperimente
Nëse lidhni disa fije në elektrodën e sipërme dhe afroni duart tuaja, ato do të "qëndrojnë në fund" dhe do të mbështillen rreth gishtave tuaj. Provoni të eksperimentoni në errësirë.
Për të marrë një tension më të fuqishëm, lidhni dy gjeneratorë.
Një opsion i mirë për eksperimente do të ishte një kavanoz Leyden.
Përvoja më e famshme është ajo në të cilën flokët ngrihen lart. Për ta bërë këtë, qëndroni në një dyshek gome, dërrasë druri ose kompensatë. Dora vendoset në sferë (ndërsa gjeneratori duhet të fiket për të mos u tronditur). Kur pajisja ndizet, do të kalojë një shkëndijë, duke bërë që flokët të ngrihen.
Gjeneratori duhet të shkarkohet pas çdo përdorimi dhe ta trajtoni me kujdes ekstrem, pasi rryma mund të jetë vdekjeprurëse për njerëzit.
