Van de Graaff генератору 20-кылымдын башында ойлоп табылган. Ал ар кандай максаттарда, атап айтканда, ядролук изилдөөлөр үчүн колдонулган. Кийинчерээк, арыз тарылды. Бүгүн сиз аны оюнчук катары сатып алып, балдарга ар кандай нерселердин левитациясын көрсөтсөңүз болот. Өзүңүз да генератор кура аласыз. Ошондо ал ар кандай эксперименттер жүргүзүлө турган эң сонун машыгуу модели болуп калат.
Бөбөктөрдүн амалдары
Сиз "сыйкыр" жараткыңыз келеби? Полиэтилен баштыгын алып, эки четин кесип, жип менен байлап, жаа жасайт. Андан кийин кадимки пластик сызгычты жүндөн жасалган буюмга жакшылап сүйкөп, жаага алып келиңиз: учуу башталат …
Сиз ошондой эле дүкөндөн ушундай трюктарды жасай турган фигуралары бар даяр "сыйкырдуу таякчаны" сатып алсаңыз болот.
Бирок "сыйкырды" көрүүнүн эң оңой жолу - мышыкты эркелетүү. Ошондо сиз пайда болгон статикалык электрди сезип жана көрө аласыз.
Ал эми бул жерде дизайнды кайталаган оюнчукVan de Graaff генератору, батарея менен иштейт. Баскыч басылганда учунда электростатикалык заряд пайда болот. Ошондуктан, фигурка аны кабыл алып, бир эле аталыштагы заряддар бири-бирин түртүп баштайт. Фигурка белгилүү бир жол менен оюлуп жасалгандыктан, ал «үлдөп», көлөмүн алат. Эгер заряд алсыраса, анда "сыйкыр" баскычын кайра басышыңыз керек.
Бир аз тарых
Албетте, Van de Graaff генератору балдар оюнчуктары гана эмес. Физик өзү атомдук физика секциясында олуттуу изилдөөлөрдү жүргүзүү үчүн өзүнүн баласын жараткан. Биринчи демонстрация үлгүсү 1929-жылы жасалган. Анын көлөмү кичинекей болчу. Дагы таасирдүү өлчөмдөрү дирижабль үчүн рельстерге орнотулган Van de Graaff генератору тарабынан алынган. Модель диаметри он беш фут болгон көңдөй алюминий шарлары менен капталган эки мамыдан турган.
1931 жана 1933-жылдары курулган установкалар жети миллион вольт кубаттуулукка жеткен. Бирок биринчи Ван де Графф генератору сексен киловольтко чейинки зарядды гана камсыз кылган.
Иштөө принциби
Кагаз диэлектрик лентасы ичинде вертикалдуу айланат. Үстүндө жайгашкан ролик диэлектрик, ал эми төмөнкү металлдан жасалган жана жерге туташтырылган. Сферадагы щетка электрод сферада бирдей бөлүштүрүлгөн зарядды алып салат жана берет. Төмөнкү электроддун жанында аба иондоштурулуп, пайдалуу иондор лентага жайгашып, анын көтөрүлгөн бөлүгү заряддалат.
Сызыктуу бөлүкчөлөрдүн тездеткичтеринде жогорку потенциалдуу айырманы алуу үчүн (бул генераторлор эмне үчүн болгон) заряддары ар башка эки сфера колдонулган. Алардын биринде оң, экинчисинде - терс топтолгон. Концентрациясы белгилүү бир деңгээлге жеткенде, алардын ортосунда электр разряды секирген. Ал тергөөгө алынган. Бул жерде чыңалуу миллиондогон вольтко жетти.
Мурда аппараттар өзөктүк изилдөө жана бөлүкчөлөрдү ылдамдатуу үчүн колдонулган. Тездетүүнүн башка ыкмалары пайда болгондон кийин, алар бул тармакта азыраак колдонула баштады. Учурда Van de Graaff генератору көбүнчө моделдөө үчүн колдонулат. Мисалы, анын жардамы менен жаратылыш газынын разряддары тууралат. Тасмалардын ордуна, орнотуулар көбүнчө пластмассадан жана темирден турган чынжырларды кезектешип колдонушат.
Түзмөктү өзүңүз чогултуш үчүн эмне керек
Модельди импровизацияланган каражаттардан өзүңүз жасоо оңой. Өз колу менен чогултулган Van de Graaff генератору төмөнкү компоненттерден турат:
- карандаш;
- pvc түтүк кесүү;
- каучуктар;
- степлер;
- алюминий фольга;
- оюнчуктардан кыймылдаткыч;
- сынган лампа;
- калемден кургак пасталар;
- 9 вольт батарейкалар;
- жабышчаак;
- зымдар;
- такталар.
Бардык элементтер кургак болушу керек, ошондой эле бөлмөнүн абасы. Болбосо, дизайн жөн эле иштебейт же болот, бирок абданначар.
Ван де Графф генератору ушундай болот. Төмөнкү сүрөттө модель кандай болушу керектиги көрсөтүлгөн.
Генератор өз колуңуздан кантип жасалган
Биринчиден, конструкциянын негизи боло турган тактайга тешик тешилет. Бургу ылайыктуу диаметри менен тандалып алынат, формасы калем түрүндө болот. Андан кийин түтүккө эки тешик жасалат: үстү жана асты, пасталар үчүн. Дагы эки тешик жасаңыз: бири үстүңкү жагында, экинчиси - түбүнө перпендикуляр.
Андан кийин паста сыядан толук тазаланышы керек. Түтүктүн ички диаметрине туура келген бөлүгүн кесип. Алар кагаз кычкасын алып, түздөп, түтүктөн бир сантиметр чыгып тургандай узундугун кесип салышат.
Диэлектрдик лента скотчтан жасалган. Сагыз эки жагы да жабышчаак болуп чапталган.
Даярдалган нерселер чогултулду.
Зарядды чогултуучу щеткаларды кошуңуз. Төмөндө щетка тешиктен өтүп, учу үлпүлдөш жасалат. Щеткалар серпилгичке жакын болушу керек, бирок ага тийбеши керек. Үстүн үстүнкү тешик аркылуу сайылган.
Андан кийин алюминий фольгасынын жардамы менен иштебей турган лампочка чапталат. Үстүнкү зым фольгага бекитилет. Лампа конструкциянын үстүнө орнотулган.
Ван де Графф генератордук машыгуу даяр.
Эксперимент
Эгер сиз үстүнкү электродго бир нече жипти жабыштырып, колуңузду жакындатсаңыз, алар “учуна туруп”, манжаларыңызды ороп алышат. Караңгыда эксперимент жасап көрүңүз.
Күчтүүрөөк чыңалууну алуу үчүн эки генераторду туташтырыңыз.
Тажрыйбалар үчүн жакшы вариант Лейден банкасы болот.
Эң атактуу окуя – чачтын тикесинен тик туруу. Бул үчүн, резина килемче, жыгач тактай же фанера туруп. Кол сферага коюлат (ошол эле учурда генератор шок болбошу үчүн өчүрүлүшү керек). Шайман күйгүзүлгөндө, учкун чыгып, чачтын тикесинен тик турат.
Генератор ар бир колдонуудан кийин кубатталып, аны өтө этияттык менен иштетүү керек, анткени ток адамдар үчүн өлүмгө алып келиши мүмкүн.
