Van de Graaff generatoru iyirminci əsrin əvvəllərində icad edilmişdir. Müxtəlif məqsədlər üçün, xüsusən də nüvə tədqiqatları üçün istifadə edilmişdir. Daha sonra tətbiq daraldı. Bu gün siz onu oyuncaq kimi ala və uşaqlara müxtəlif əşyaların havaya qalxmasını nümayiş etdirə bilərsiniz. Özünüz də generator qura bilərsiniz. Sonra o, müxtəlif təcrübələrin aparıldığı əla təlim modeli olacaq.
Uşaq fəndləri
"Sehrli" yaratmaq istəyirsiniz? Bir plastik torba götürün, hər iki ucunu kəsin və bir yay etmək üçün bir iplə bağlayın. Sonra adi bir plastik hökmdarı yun əşyaya yaxşıca sürtün və yayına gətirin: uçuş başlayacaq …
Mağazada belə fəndlər edə biləcəyiniz fiqurları olan hazır "sehrli çubuq" da ala bilərsiniz.
Ancaq "sehrini" görməyin ən asan yolu pişiyi sığallamaqdır. O zaman siz yaranan statik elektriki həm hiss edə, həm də görə bilərsiniz.
Və burada dizaynı təkrarlayan oyuncaq varVan de Graaff generatoru, batareya ilə işləyir. Düyməni basdıqda ucunda elektrostatik yük yaranır. Buna görə də, heykəlcik onu qəbul edir və eyni adlı yüklər bir-birini dəf etməyə başlayır. Heykəlcik müəyyən bir şəkildə oyulmuş olduğundan, o, "şişir" və həcm alır. Şarj zəifləyirsə, sadəcə olaraq "sehrli" düyməsini yenidən basmalısınız.
Bir az tarix
Əlbəttə, Van de Graaff generatoru təkcə uşaq oyuncaqları deyil. Fizikin özü atom fizikası bölməsində ciddi araşdırmalar aparmaq üçün öz beynini yaratmışdı. İlk nümayiş nümunəsi 1929-cu ildə hazırlanmışdır. Ölçüsü kiçikdi. Daha təsir edici ölçülər hava gəmiləri üçün relslərə quraşdırılmış Van de Graaff generatoru tərəfindən əldə edildi. Model, diametri on beş fut olan içi boş alüminium kürələrlə örtülmüş iki sütundan ibarət idi.
1931 və 1933-cü illərdə qurulan qurğular yeddi milyon volt gücə çatdı. Lakin ilk Van de Graaff generatoru tərəfindən yalnız səksən kilovolta qədər enerji təmin edildi.
İş prinsipi
Kağız dielektrik lent içəridə şaquli olaraq fırlanır. Üstdə yerləşən rulon bir dielektrikdir, aşağısı isə metaldan hazırlanmışdır və yerə bağlıdır. Sferadakı fırça elektrodu sferada bərabər paylanmış yükü çıxarır və təmin edir. Aşağıdakı elektrodun yaxınlığında hava ionlaşır, faydalı ionlar lentə çökür və onun yuxarı qalxan hissəsi yüklənir.
Xətti hissəcik sürətləndiricilərində yüksək potensial fərqi əldə etmək üçün (bu generatorlar bunun üçün idi) müxtəlif yüklü iki kürədən istifadə edilmişdir. Onlardan birində müsbət, digərində isə mənfi toplanmışdır. Konsentrasiya müəyyən bir səviyyəyə çatdıqda, onların arasında elektrik boşalması atıldı. O, araşdırıldı. Burada gərginlik milyonlarla volta çatdı.
Əvvəllər cihazlar nüvə tədqiqatı və hissəciklərin sürətləndirilməsi üçün istifadə olunurdu. Digər sürətləndirmə üsulları ortaya çıxdıqdan sonra bu sahədə daha az istifadə olunmağa başladı. Hal-hazırda Van de Graaff generatoru daha çox modelləşdirmə üçün istifadə olunur. Məsələn, onun köməyi ilə təbii qaz boşalmaları təqlid edilir. Lentlər əvəzinə quraşdırmalar çox vaxt növbə ilə plastik və dəmir halqalardan ibarət zəncirlərdən istifadə edir.
Cihazı özünüz yığmaq üçün nə lazımdır
Modeli doğaçlama vasitələrdən özünüz qurmaq asandır. Öz əlləri ilə yığılmış Van de Graaff generatoru aşağıdakı komponentlərdən ibarətdir:
- qələm;
- pvc boru kəsmə;
- kauçuklar;
- zımba;
- alüminium folqa;
- oyuncaqlardan mühərrik;
- sınmış ampul;
- qələmdən quru pastalar;
- 9 volt batareyalar;
- yapışqan lent;
- tellər;
- lövhələr.
Bütün elementlər, eləcə də otaqdakı hava quru olmalıdır. Əks təqdirdə, dizayn sadəcə işləməyəcək və ya işləməyəcək, amma çoxzəif.
Van de Graaff generatoru belə olacaq. Aşağıdakı foto modelin necə görünməli olduğunu göstərir.
Generator özünüz tərəfindən necə hazırlanır
İlk olaraq taxtada strukturun əsasına çevriləcək bir deşik qazılır. Matkap uyğun diametrlə seçilir, forma qələm şəklindədir. Sonra boruda iki deşik hazırlanır: yuxarı və aşağı, pastalar üçün. Daha iki deşik açın: biri yuxarıdan bir az yuxarıda, ikincisi isə aşağıya perpendikulyar.
Sonra, pasta mürəkkəbdən tamamilə təmizlənməlidir. Borunun daxili diametrinə uyğun bir parça kəsin. Kağız klipi götürürlər, onu düzəldirlər və borudan bir santimetr çıxacaq qədər uzunluqdakı bir parçanı kəsirlər.
Dielektrik lent yapışan lentdən hazırlanır. Saqqız elə yapışdırılıb ki, hər iki tərəf də yapışqan olsun.
Hazırlanmış əşyalar toplanır.
Şərq toplayan fırçalar əlavə edin. Dibində, fırça çuxurdan keçir və ucu tüklüdür. Fırçalar elastikliyə yaxın olmalıdır, lakin ona toxunmamalıdır. Üst hissə yuxarıdakı dəlikdən keçir.
Bundan sonra alüminium folqa köməyi ilə artıq işlək olmayan lampanın üzərinə yapışdırılır. Üst tel folqa yapışdırılır. Lampa strukturun üstünə qoyulub.
Van de Graaff generator təlimi hazırdır.
Təcrübələr
Üst elektroda bir neçə sap bağlasanız və əllərinizi yaxınlaşdırsanız, onlar "başda dayanacaq" və barmaqlarınıza sarılar. Qaranlıqda sınaqdan keçirin.
Daha güclü gərginlik əldə etmək üçün iki generatoru birləşdirin.
Təcrübələr üçün yaxşı seçim Leyden qabı ola bilər.
Ən məşhur təcrübə saçların uclarında dik durmasıdır. Bunu etmək üçün bir rezin mat, taxta taxta və ya kontrplak üzərində dayanın. Əl kürənin üzərinə qoyulur (hər halda generatorun şoka düşməməsi üçün söndürülməlidir). Cihaz işə salındıqda, qığılcım keçəcək və saçlar uclarında dayanacaq.
Cərəyan insanlar üçün ölümcül ola biləcəyi üçün generator hər istifadədən sonra boşaldılmalı və onu çox ehtiyatla idarə etmək lazımdır.
