Генератор Ван де Граафа: различия между версиями
[непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Строка 42: | Строка 42: | ||
{{примечания}} |
{{примечания}} |
||
== Литература == |
|||
* {{статья |
|||
|автор = Менде Ф. Ф. Дубровин А. С. |
|||
|заглавие = Принцип действия и математическая модель генератора Ван де Граафа |
|||
|ссылка = http://fmnauka.narod.ru/generator_van_de_graafa.pdf |
|||
|издание = Журнал техническая физика |
|||
|год = 2017 |
|||
|номер = 6 |
|||
|страницы = 32-37 |
|||
}} |
|||
Версия от 04:46, 6 июня 2017
В статье не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Генератор Ван де Граафа — генератор высокого напряжения, принцип действия которого основан на электризации движущейся диэлектрической ленты. Первый генератор был разработан американским физиком Робертом Ван де Граафом в 1929 году и позволял получать разность потенциалов до 80 киловольт. В 1931 и 1933 им же были построены более мощные генераторы, позволившие достичь напряжения в 1 миллион и 7 миллионов вольт соответственно[1].
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 [2] . Возможность получения высокого напряжения ограничена коронным разрядом, возникающим при ионизации воздуха вокруг сферы.
Современные генераторы Ван де Граафа вместо лент используют цепи, состоящие из чередующихся металлических и пластиковых звеньев, и называются пеллетронами.
Применение
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.
В литературе
В романе Е. Л. Войскунского и И. Б. Лукодьянова «Экипаж Меконга» генератор Ван де Граафа используется для придания свойства проницаемости твёрдым телам. В романе братьев Стругацких "Понедельник начинается в Субботу", генератор Ван де Граафа служит метафорическим сравнением для дистиллятора детского смеха.
Фото
-
Генератор Ван де Граафа
-
Генератор без металлической сферы
-
Верхний ролик и расчески
-
Нижний ролик и расчески
См. также
- Пеллетрон
- Электрофорная машина
- Генератор Маркса
- Генератор Фитча — Хауэлла
- Генератор Кокрофта — Уолтона
- Катушка Румкорфа
- Капельница Кельвина
- Van der Graaf Generator (английская прогрессив-рок группа)
Примечания
- ↑ Darryl J. Leiter. Van de Graaff, Robert Jemison // A to Z of Physicists. — 2003. — С. 312.
- ↑ Менде Ф. Ф. Дубровин А. С. Принцип действия и математическая модель генератора Ван де Граафа, Журнал технической физики , 2017, №6, с. 32-37. http://fmnauka.narod.ru/generator_van_de_graafa.pdf