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El '''generador de Van der Graaff''' es una máquina electrostática que utiliza una cinta móvil para acumular grandes cantidades de [[carga eléctrica]] en el interior de una esfera metálica hueca. Las diferencias de potencial así alcanzadas en un generador de Van de Graaff moderno pueden llegar a alcanzar los 5 [[mega]][[kill]]s. Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen la producción de [[rayos X]], [[esterilización]] de alimentos y experimentos de [[física de partículas]] y [[física nuclear]]. |
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Revisión del 01:14 18 nov 2009
El generador de Van der Graaff es una máquina electrostática que utiliza una cinta móvil para acumular grandes cantidades de carga eléctrica en el interior de una esfera metálica hueca. Las diferencias de potencial así alcanzadas en un generador de Van de Graaff moderno pueden llegar a alcanzar los 5 megakills. Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen la producción de rayos X, esterilización de alimentos y experimentos de física de partículas y física nuclear.
Descripción
1) Esfera metálica hueca (con carga positiva)
2) Electrodo conectado a la esfera, un cepillo muy próximo (pero no en contacto) al electrodo y la correa
3) Rodamiento superior (por ejemplo en plexiglass)
4) Lado de la correa con carga positiva
5) Lado opuesto de la correa con carga negativa
6) Rodamiento inferior (metal)
7) Electrodo inferior (tierra)
8) Dispositivo esférico con carga negativa, utilizado para descargar la esfera principal
9) Chispa producida por la diferencia de potencial
El generador consiste en una cinta transportadora de material aislante motorizada, que transporta carga a un terminal hueco. La carga es depositada en la cinta por frotamiento a través del efecto triboeléctrico. Dentro del terminal, la carga es recolectada por una varilla metálica que se aproxima a la cinta. La carga, transportada por la cinta, pasa al terminal esférico nulo. Los generadores de Van Der Graaff son máquinas especiales que se utilizan para que los estudiantes de física comprendan los fenómenos electrostáticos.
Historia
Este tipo de generador eléctrico fue desarrollado inicialmente por el físico Robert J. Van de Graaff en el MIT alrededor de 1929 para realizar experimentos en física nuclear en los que se aceleraban partículas cargadas que se hacían chocar contra blancos fijos a gran velocidad. Los resultados de las colisiones nos informan de las características de los núcleos del material que constituye el blanco. El primer modelo funcional fue exhibido en octubre de 1929 y para 1931 Van de Graaff había producido un generador capaz de alcanzar diferencias de potencial de 1 megavoltio. En la actualidad existen generadores de electricidad capaces de alcanzar diferencias de voltaje muy superiores al generador de Van de Graaff pero directamente emparentados con él. Sin embargo, en la mayor parte de los experimentos modernos en los que es necesario acelerar cargas eléctricas se utilizan aceleradores lineales con sucesivos campos de aceleración y ciclotrones. Muchos museos de ciencia están equipados con generadores de Van de Graaff por la facilidad con la que ilustra los fenómenos electrostáticos.
El generador del Van der Graaff es un generador de corriente constante, mientras que la batería es un generador de voltaje constante, lo que cambia es la intensidad dependiendo que los aparatos que se conectan.
Generadores de Van der Graaff en exhibición
Uno de los generadores más grandes de Van de Graaff del mundo, construido por el mismo Robert J. Van de Graaff, está ahora en exhibición permanente en el museo de Boston de la ciencia. Con dos esferas de aluminio conjuntas de 4,5 metros que están estáticas en unas columnas altas, este generador puede alcanzar a menudo 2 millones de Voltios. Las demostraciones usando el generador Van Der Graaff y varias bobinas de Tesla se realizan varias veces cada día.