Електростатичний генератор Ван де Граафа навчальний
Технічні характеристики. Експерименти.
Джерело високої напруги. Перенесення зарядів. Досліди з електростатики, в тому числі для демонстрації електризації тіл при взаємному контакті і для демонстрації іскрового газового розряду в повітрі.
Склад і конструкція приладу:
- генератор - 1шт;
- діаметр великої кулі 250мм;
- діаметр малої кулі 60мм;
- напруга живлення 220В, 50Hz;
- споживана потужність 20Вт;
- довжина проводу живлення 1,2м;
- радіус сфери 125мм;
- електроємність сфери 12пФ;
- струм зарядки сфери 2мкА;
- полярність напруги зарядки сфери позитивна;
- напруга на сфері 120кВ.
Генератор Ван-де-Грааф працює на основі ефекту переносу зарядів, що рухаються замкнутою діелектричною стрічкою. Генератор складається з масивної підставки, що заряджає до високої напруги порожнисту металеву сферу, приводу з рухомою гумовою стрічкою і щітками для передачі заряду. Сфера, що заряджається до високої напруги - знімна, для демонстрації конструкції приладу генератора Ван-де-Граафа. В якості приводу використовується двигун, що підключається до зовнішнього джерела постійної напруги, на вал якого жорстко насаджений ведучий шків. Ведений шків встановлений у верхній частині стійки з оргскла і знаходиться всередині порожньої металевого кулі. Живлення приводу здійснюється від джерела струму 220В, 50Hz, струм навантаження 1А.
Зняття заряду зі стрічки забезпечується щіткою верхнього ролика, яка виготовлена з тонких мідних дротів і з'єднана з внутрішньою поверхнею сфери. Зняття заряду здійснюється безконтактно, за рахунок іонізації повітря в просторі між щіткою і стрічкою. Зарядка поверхні стрічки забезпечується щіткою нижнього ролика, яка з'єднана з металевою основою установки через резистор з опором.
Розрядний пристрій являє собою малу сферу, звернену в бік кулі що заряджається, і використовується для отримання іскрового розряду в повітрі. Розрядний пристрій встановлено на вертикальній стійці і має електричний контакт з основою. Зміна довжини розрядного проміжку здійснюється за рахунок переміщення малої сфери в бік до великої кулі.
До приладу додається алюмінієвий циліндр діаметром 103мм зі штекером, пластиковий циліндр діаметром 80мм зі штекером та з набором діелектричних кульок, штекер з волосяним султаном, діелектричний Г-подібний стрижень з діелектричною кулькою діаметром 20мм на підвісі, гнучкий багатожильний провідник довжиною 800мм зі штекерами на кінцях та запасна гумова стрічка. Конструкція приладу кріпиться на міцній металевій основі.