Генератор Ван де Граафа

Табольжин А. К.| ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ: «ИЗГОТОВЛЕНИЕ ГЕНЕРАТОРА ВАН ДЕ ГРААФА» МОУ «БОГАШЕВСКАЯ СРЕДНЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА ИМЕНИ А.И.ФЕДОРОВА» Работу выполнил ученик 11 класса Новиков Павел Руководители Сенчик М .М. Тобольжин А.К.

Роберт Ван де Грааф Роберт Ван де Грааф  - американский физик Окончил университет штата Алабама. С 1929 года  по 1931 год  работал в Принстонском университете, в 1931—1960 годах в Массачусетсском технологическом институтете. Предложил принцип действия и построил в 1931 году высоковольтный электростатический ускоритель (генератор Ван де Граафа). Он выдвинул идею тандемного ускорителя и к 1958 году  создал первый тандемный ускоритель отрицательных ионов.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Для чего же нужен генератор Ван де Граафа? Генератор Ван де Граафа, прибор, генерирующий высочайшее напряжение при помощи сосредоточения электрических зарядов на наружной стороне полого проводника. Построенный Джоном Кокрофтом и Эрнестом Уолтоном ускоритель Кокрофта-Уолтона производил высочайшее напряжение при помощи категории заряженных конденсаторов, соединенных поочередно. Американский физик Роберт Ван де Грааф (1901-67) усовершенствовал данную систему, распыляя полезные либо негативные заряды по постоянно передвигающейся ленте, которая переносила их в полую металлическую сферу, где накапливалось напряжение. Таким образом задействованное напряжение в пределах 50 000 вольт росло до 1 миллионов электрон-вольт. Так вот, генератор Ван де Граафа употребляется как правило для «впрыскивания» частиц в наиболее сильные линейные ускорители.

Исторически изначально генераторы Ван де Граафа применялись в ядерных исследованиях для ускорения различных заряженных частиц. В настоящее время их роль в ядерных исследованиях уменьшилась по мере развития иных способов ускорения частиц. Они продолжают использоваться для моделирования процессов, происходящих при ударе молний, для имитации грозовых разрядов на земле.

Генератор Кокрофта — Уолтона Генератор Ван де Граафа

Принцип действия Простой генератор Ван де Граафа состоит из диэлектрической (шёлковой или резиновой) ленты (4 на рисунке «Схема генератора»), вращающейся на роликах 3 и 6, причём верхний ролик диэлектрический, а нижний металлический и соединён с землёй. Один из концов ленты заключён в металлическую сферу 1. Два электрода 2 и 5 в форме щёток находятся на небольшом расстоянии от ленты сверху и снизу, причём электрод 2 соединён с внутренней поверхностью сферы 1.

Через щетку 5 воздух ионизируется от источника высоковольтного напряжения 7, образующиеся положительные ионы под действием силы Кулона движутся к заземлённому 6 ролику и оседают на ленте, движущаяся лента переносит заряд внутрь сферы 1, где он снимается щёткой 2, под действием силы Кулона заряды выталкиваются на поверхность сферы и поле внутри сферы создается только дополнительным зарядом на ленте. Таким образом на внешней поверхности сферы накапливается электрический заряд. Возможность получения высокого напряжения ограничена коронным разрядом, возникающим при ионизации воздуха вокруг сферы.

Вот такой генератор мы сделали в школе.

Определение заряда полусферы при помощи электрометра

Определение заряда при помощи султана

Взаимодействие «дождика» и заряженной сферы

Эксперименты с гильзой и электроскопом

Спасибо за внимание. Желаем успехов!