Jenereta ya Van de Graaff ilivumbuliwa mwanzoni mwa karne ya ishirini. Ilitumika kwa madhumuni anuwai, haswa, kwa utafiti wa nyuklia. Baadaye, maombi yalipunguzwa. Leo unaweza kuinunua kama toy na kuonyesha kwa watoto uwekaji wa vitu anuwai. Unaweza pia kujenga jenereta mwenyewe. Kisha itakuwa kielelezo bora cha mafunzo ambayo kwayo majaribio mbalimbali hufanywa.
Njia za mtoto
Je, unataka kuunda "uchawi"? Kuchukua mfuko wa plastiki, kata ncha zote mbili na kufunga kwa kamba ili kufanya upinde. Kisha kusugua mtawala wa kawaida wa plastiki kwenye kitu cha pamba na ulete kwa upinde: ndege itaanza …
Unaweza pia kununua "fimbo ya uchawi" iliyotengenezwa tayari na takwimu ambazo unaweza kutumia kufanya hila kama hizi dukani.
Lakini njia rahisi ya kuona "uchawi" ni kumbembeleza paka tu. Kisha mnaweza kuhisi na kuona matokeo ya umeme tuli.
Na hapa kuna toy ambayo inarudia muundoJenereta ya Van de Graaff, betri inaendeshwa. Kitufe kikibonyezwa, chaji ya kielektroniki huundwa kwenye ncha. Kwa hivyo, sanamu hiyo inaichukua, na mashtaka ya jina moja huanza kurudisha nyuma kila mmoja. Kwa kuwa sanamu imechongwa kwa njia fulani, "hupanda" na hupata kiasi. Chaji ikipungua, basi unahitaji tu kubonyeza kitufe cha "uchawi" tena.
Historia kidogo
Bila shaka, jenereta ya Van de Graaff si vifaa vya kuchezea vya watoto pekee. Mwanafizikia mwenyewe aliunda ubongo wake kufanya utafiti mkubwa katika sehemu ya fizikia ya atomiki. Mfano wa kwanza wa onyesho ulifanywa mnamo 1929. Ilikuwa ndogo kwa ukubwa. Vipimo vya kuvutia zaidi vilipatikana na jenereta ya Van de Graaff, iliyowekwa kwenye reli kwa meli za anga. Muundo huu ulikuwa na nguzo mbili zilizowekwa juu na tufe za alumini zisizo na mashimo kwa kipenyo cha futi kumi na tano.
Mitambo iliyojengwa mnamo 1931 na 1933 ilifikia nguvu ya volti milioni saba. Lakini ni chaji ya hadi kilovolti themanini pekee ilitolewa na jenereta ya kwanza ya Van de Graaff.
Kanuni ya uendeshaji
Mkanda wa karatasi wa dielectri huzungushwa wima ndani. Roller iko juu ni dielectric, na ya chini ni ya chuma na imeunganishwa chini. Electrode ya brashi katika tufe huondoa na kutoa malipo, ambayo yalisambazwa sawasawa katika nyanja. Karibu na elektrodi iliyo hapa chini, hewa hutiwa ioni, ayoni muhimu hutua kwenye mkanda, na sehemu yake inayopanda juu huchajiwa.
Ili kupata tofauti inayoweza kuwa juu zaidi katika viongeza kasi vya chembe laini (ambavyo ndivyo jenereta hizi zilivyokuwa), duara mbili zenye chaji tofauti zilitumika. Katika mmoja wao kusanyiko chanya, na kwa upande mwingine - hasi. Wakati mkusanyiko ulipofikia kiwango fulani, kutokwa kwa umeme kuliruka kati yao. Ni yeye aliyechunguzwa. Voltage hapa ilifikia mamilioni ya volti.
Hapo awali, vifaa vilitumika kwa utafiti wa nyuklia na kuongeza kasi ya chembe. Baada ya njia zingine za kuongeza kasi kuonekana, zilianza kutumiwa mara kwa mara katika eneo hili. Hivi sasa, jenereta ya Van de Graaff hutumiwa zaidi kwa modeli. Kwa mfano, kwa msaada wake, kutokwa kwa gesi asilia huiga. Badala ya kanda, usakinishaji mara nyingi hutumia minyororo inayojumuisha viungo vya plastiki na chuma kwa kubadilishana.
Unachohitaji ili kuunganisha kifaa mwenyewe
Muundo ni rahisi kujijenga kutoka kwa njia zilizoboreshwa. Jenereta ya Van de Graaff, iliyokusanywa kwa mikono yake mwenyewe, ina vifaa vifuatavyo:
- penseli;
- ukataji wa bomba la pvc;
- raba;
- vikuu;
- foli ya alumini;
- injini kutoka kwa vinyago;
- balbu iliyovunjika;
- vibaka vikavu kutoka kwa kalamu;
- betri 9 za volt;
- mkanda wa kubandika;
- waya;
- mbao.
Vipengee vyote lazima viwe kavu, pamoja na hewa ndani ya chumba. Vinginevyo, muundo hautafanya kazi au utafanya, lakini sanadhaifu.
Hivi ndivyo jenereta ya Van de Graaff itakavyokuwa. Picha hapa chini inaonyesha jinsi mtindo unapaswa kuonekana.
Jinsi jenereta inavyotengenezwa na wewe mwenyewe
Kwanza, shimo huchimbwa kwenye ubao, ambalo litakuwa msingi wa muundo. Drill huchaguliwa kwa kipenyo cha kufaa, sura iko katika mfumo wa kalamu. Kisha mashimo mawili yanafanywa kwenye bomba: juu na chini, kwa pastes. Tengeneza mashimo mawili zaidi: moja juu tu ya juu, na ya pili - perpendicular hadi chini.
Ifuatayo, kibandiko lazima kisafishwe kabisa kwa wino. Kata kipande kinacholingana na kipenyo cha ndani cha bomba. Wanachukua kipande cha karatasi, kunyoosha na kukata kipande cha urefu wa kutosha ili kisitokee sentimita moja kutoka kwenye bomba.
Tepu ya dielectric imetengenezwa kwa mkanda wa kunata. Fizi hutiwa gundi ili pande zote mbili ziwe nata.
Vipengee vilivyotayarishwa vinakusanywa.
Ongeza brashi zinazokusanya malipo. Chini, brashi hupitia shimo, na ncha inafanywa fluffy. Brushes inapaswa kuwa karibu na elastic, lakini si kuigusa. Sehemu ya juu imeunganishwa kupitia shimo lililo juu.
Baada ya hapo, kwa usaidizi wa karatasi ya alumini, balbu ambayo tayari haifanyi kazi hubandikwa juu. Waya wa juu umefungwa kwenye foil. Taa imeingizwa juu ya muundo.
Mafunzo ya jenereta ya Van de Graaff tayari.
Majaribio
Ukiambatisha nyuzi kadhaa kwenye elektrodi ya juu na kusogeza mikono yako karibu, "zitasimama" na kuzungushia vidole vyako. Jaribu kufanya majaribio gizani.
Ili kupata volti yenye nguvu zaidi, unganisha jenereta mbili.
Chaguo zuri kwa majaribio litakuwa jarida la Leyden.
Tukio maarufu zaidi ni lile ambalo nywele husimama. Ili kufanya hivyo, simama kwenye kitanda cha mpira, bodi ya mbao au plywood. Mkono umewekwa kwenye nyanja (wakati jenereta inapaswa kuzima ili usishtuke). Wakati kifaa kimewashwa, cheche itapita, na kusababisha nywele kusimama.
Jenereta inapaswa kutolewa kila baada ya matumizi na ishughulikie kwa uangalifu wa hali ya juu, kwani ya sasa inaweza kuwa mbaya kwa wanadamu.
