Ван де граафа генератор сделать воду. Генератор Ван де Граафа: принцип работы, эксперименты и применение

«Гигант» ВДГ Молния

Если у вас есть доступ ко второй большой сфере VDG, вы можете создать огромное длинные тусклые искры. (Помните, что длина искры ограничена только напряжением всякий раз, когда радиус запускающего избирателя намного больше, чем зазор между электродами. Маленькие электроды могут создавать ОЧЕНЬ длинные искры.) Соедините вторую сферу с землей и расположите ее примерно в 6 дюймах от Сферический терминал ВДГ. К этой заземленной сфере прикрепите шар диаметром 1/4 дюйма. подшипник или гайка типа «желудь» 8-32 со сферической головкой. Расположите сферы так, чтобы гайка оказалась в зазоре между клеммами. Когда ВДГ запустить, маленькая гайка вызовет искру, и поле между терминалы будут давать энергию для быстрого роста. (Яркость искры обычно уменьшается по мере увеличения длины, поэтому выключите свет, чтобы увидеть длинные искры.) В затемненной комнате увеличить расстояние между сферами пока у вас не будет максимальной длины искры. Искры не будут такими тонкими прямые спицы; они будут фрактальными «разломами», корнями деревьев с ветви. Таким образом, мне иногда удавалось получить 24-дюймовые искры. из сферы Science First VDG 14 дюймов. Если вместо этого приклеить шарикоподшипник на нить и опустите ее между двумя сферами, это вызовет молнии так же, как тела самолетов могут вызвать молнию, когда летать вблизи грозовых облаков.

Выключить ВДГ без боли

Включить машину Ван де Граафа *включить* не проблема, но как вы можете прикоснуться к ней? металлический переключатель, чтобы выключить его без удара? Есть несколько методы. Если вы носите в руке металлический предмет, например ключи от машины, можно коснуться переключателя металлическим предметом, удерживать его там, затем выключить переключатель пальцами. Болезненная искра попадает в металл, а не в кожу. Другой способ: держитесь за заземленный провод, когда включаете машину, и никогда не отпускай землю. Все объекты рядом с ВДГ станут электрифицированными, вызванный заряженным ветром, испускаемым металлической сферой, но если вы будете продолжать прикоснувшись к заземляющему проводу, вы останетесь нейтральным и не получите шок при прикосновении к выключателю. (Обратите внимание, что заземление коммутатора не решит проблему, это ВЫ должны быть заземлены.) И последнее, в в крайнем случае лучше просто ударить по выключателю ладонью. Тебя все равно бьют, но меньше болит, когда это не кончики твоих пальцев, и вы делаете это быстро.

Небесный пирог

Поместите небольшую форму для пирога из алюминиевой фольги вверх дном на купол вашего VDG. Когда вы включите питание, он поднимется и улетит в сторону. Одинаково заряженные объекты отталкиваются друг от друга. Большие острые ощущения? Но подождите, что, если Вы размещаете ДВЕ формы для пирогов, вложенные в свой VDG? Когда вы включаете питание, верхний удерживает нижний вниз, пока верхний не отлетает, который затем позволяет нижнему взлететь. ТАААААААА, поместите целую стопку тонких формы для пирогов из фольги вверх дном на генераторе и приготовьтесь к пан шторм. При запуске ваш генератор последовательно поднимает каждую чашу и бросать их в разные стороны. Это лучше всего работает с теми маленькими «пирогами». тарталетки диаметром около 10 см.

ТАНЦУЮЩИЕ ПУЗЫРИ

Выдуйте мыльные пузыри на терминале VDG. Сначала они будут привлечены, но затем зарядится ионным ветром и будет яростно отталкивается от образующей сферы. Они также будут привлечены к любому другой объект. Со временем вы сможете держать руку над заряженным пузырем. и держите его в воздухе за счет притяжения.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ЛЕВИТАЦИЯ

Положите на землю большой металлический лист или картон, покрытый фольгой. Это должен быть как минимум в 2-3 раза больше диаметра вашей сферы VDG. Соединять этот лист к земле-земле. Положите несколько скомканных кусочков фольги на центр листа. Возьмите всю машину VDG, включите ее и удерживая его за основание, переместите шар вниз к скомканному фольга. С практикой вы можете заставить фольгу левитировать и висеть в воздухе. между сферой и пластиной заземления. ВДГ притягивает заземленных фольги, но тогда будет происходить коронный разряд с краев куска фольги. образуют проводящую дорожку в воздухе, которая позволяет металлу приобретать одноименный заряд от сферы, что увеличивает силу отталкивания. Как фольга падает, теряет заряд через корону и снова притягивается вверх. На определенном расстоянии можно повесить кусок фольги неподвижно в пространстве с уравновешенными силами притяжения/гравитации и непрерывным утечка короны. (Примечание: могут быть нити ионного ветра, связанные с этот феномен. Кто-то должен провести эксперимент с поднятием фольги впереди шлирен-системы и ищите серые линии в воздухе.)

ВОЛШЕБНАЯ МИГАЮЩАЯ ПАЛОЧКА

Подключите небольшой конденсатор (0,01 мкФ, 250 В) параллельно с небольшим неоном. сигнальная лампа (NE-2 или NE-2H). Возьмите один провод между пальцами и поднесите другой провод в сторону сферы работающей ВДГ. Провод будет перехватывают часть ионного тока, вытекающего из сферы, и лампочка начнет мигать. НЕ ПРИКАСАЙТЕСЬ к обоим отведениям одновременно, иначе вы получите удар от конденсатора. В целях безопасности можно соединить два провода ваш прибор последовательно с 1-мегомегабайтными резисторами, затем закройте все, кроме выводы плавающего резистора с изоляционным герметиком. Для драматического эффекта вы можете установить эту сборку на кончике металлической палочки с одним проводом связано с металлом. Чем ближе вы подносите палочку к ВДГ, тем быстрее будет мигать неоновая лампочка. Используйте больший конденсатор для более медленных, более яркое мигание или меньшее для быстрого тусклого мерцания.

                0,01 мкФ 250 В
             _____| |_____
            | | | |
О---\/\/\---| |---\/\/\--О
    1 мегабайт |____/| |\____| 1 мегабайт
                 \| |/
                ЛАМПА НЭ-2
 

ПОДДЕЛКА — ДОО

Иногда влажность слишком высока, и даже если ваша машина дает искры, демо «прическа» не работает. Слишком много утечка на землю. Не все потеряно, вы можете разрезать несколько полосок ткани 2 см х 15 см и наклейте их на всю сферу VDG. При эксплуатации, полоски ткани выделяются просто отлично. Обратите внимание, что иногда это не удается при *низкой* влажности, потому что полоски бумаги становятся хорошими изоляторами, поэтому они притягиваются к металлическому шару и не становятся одинаково заряженными. я обнаружил, что может помочь рисование линии на каждой полоске тушью. Тушь в некоторой степени является проводящей.

Размещение полосок ткани на сфере также полезно в качестве визуального индикатора. напряжения. Если полоски не поднимаются, значит, что-то не так. Если вы экспериментируете с электронными двигателями или разрабатываете свой собственный VDG и т. д., тканевые полоски так же хороши, как вольтметр для обнаружения тяжелых нагрузок, тотальные шортики, плохие ролики и т.д. Если вы влагопоглотите мертвую машину феном, прикрепите полоски салфеток, затем включите машину, пока утепление ремня. Когда полоски ткани внезапно поднимаются, вы знаете, что вы успешный.

Иногда влажность приятная и низкая, но у вашей аудитории не будет длинноволосые «жертвы». В этом случае просто достаньте свой костюм на Хэллоуин. Парик «Шер» 1960-х годов и наклейте его на сферу-терминал. И если *демонстратор* не имеет волос, это открывает возможность для различных юмористический стеб и настроить вашу аудиторию, надев ненавязчивый прическа с длинными волосами перед демонстрацией… кхм!

ГРАД КРЕКЛА

Это практическая версия «Града Вольты». Насыпать небольшую стопку Рисовые чипсы поверх вашего VDG и включите питание. Будьте готовы к беспорядок! Если ваша машина достаточно мощная, вы можете попробовать встать на изолятор, касаясь клеммы ВДГ, затем протягивая горсть крупы (плоская ладонь, пальцы сильно растопырены) и они поднимутся в воздух и полетят к ближайшая незаряженная поверхность (ваша аудитория!) Примечание: абсолютно свежая коробка Рисовые чипсы будут иметь такую ​​низкую влажность, что хлопья будут изоляция и не будет получать заряд от терминала. Если вы откроете новую коробку хлопьев перед демонстрацией, распылите немного воды в коробку и хорошо встряхните, чтобы распределить влагу.

ПЛЮС ИЛИ МИНУС?

Чтобы определить полярность VDG, выключите и разрядите машину, затем подключите чувствительный АНАЛОГОВЫЙ амперметр между сферой и основанием. (Обратите внимание, что цифровые микроамперметры могут быть повреждены случайным разрядов, поэтому вместо этого используйте счетчик с подвижной стрелкой.) Во время работы VDG будет производить несколько десятков микроампер в том же направлении, что и высокий полярность напряжения. Если вам не хватает микроамперметра, крошечный неоновый пилот NE-2 свет будет служить. При соединении между сферой и основанием один электрод будет светиться оранжевым, когда машина работает. Оранжевый электрод – это отрицательный, темный электрод положительный.
Аналоговые микроамперметры пригодятся и для других целей: при ремонте ВДГ или построить новый, измерьте выходной ток вашей машины, а не напряжение. Подсоедините выводы микроамперметра к верхней гребенке и нижняя гребенка (или просто приклейте измерительные провода к сфере и заземленному двигатель в сборе. ) Запустите машину и настройте расстояние между гребенками на максимальное значение. Показания счетчика. Чем выше ток, тем выше скорость перезарядки и тем лучше он будет работать во влажные дни. Вы когда-нибудь задумывались, существуют ли другие типы роликовых или ленточных материалов будет работать лучше? Ну попробуй альтернативу материалов и посмотреть, дают ли они более высокие показания микроампер! К вашему сведению, типичный показания составляют 5 мкА (микроампер) и выше. Здоровый VDG может дать от 10 до 20 уА. Быстрая машина с очень широким ремнем может дать до 300 мкА.

СКРЕПКА ЛУЧ

Прикрепите короткий кусок проволоки или изогнутую скрепку к боковой стороне сфере вашей машины ВДГ. Согните проволоку так, чтобы она была направлена ​​наружу. Когда ВДГ бежит, извергает поток заряженного ветра. Этот поток настоящий ионный луч. Он будет электризовать дальние поверхности, заряжать целые людей, если они стоят на изоляторе и будут запускать электронные двигатели и люминесцентные лампы на расстоянии. Когда этот воздух попадает на твою одежду и влажность низкая, они прилипают к телу, как будто мокрые. Кроме того, это чувствует себя удивительно холодно. Воздух притягивается к токопроводящим поверхностям и это разрушает обычный «пограничный слой» воздуха, который изолирует поверхности (ионизированный воздух имеет более сильное охлаждение ветром, чем обычно). Предупреждение: никогда направить ионный луч на компьютер, он может вызвать электростатическое разряды ВНУТРИ корпуса компьютера и клавиатуры.

ПРОВОДЯЩИЕ «ИЗОЛЯТОРЫ»

Удивительное количество «изоляторов» ведут себя как проводники при использовании с машина ВДГ. Дерево, картон, бумага, шпагат, полы и подошвы обуви могут все ведут себя как проводники по отношению к машине VDG. Почему? Что ж, рассмотрим 12-вольтовый, 1-амперный, 12-ваттный фонарь-вспышку. В этом устройстве лампочка имеет сопротивление 12 Ом, а провода вносят почти ноль омов. Что касается фонарика-вспышки, материал, который гораздо более проводящий, чем 12-омная лампочка, ведет себя как проводник, в то время как все, что имеет гораздо меньшую проводимость, ведет себя как изолятор. Теперь смотри на машине Ван де Граафа. Типичный выход составляет 30 микроампер при 300 000 вольт, что дает сопротивление нагрузки V/I или 10 000 000 000 Ом. Так далеко как ваш ВДГ обеспокоен, «изоляторы» должны иметь гораздо большее сопротивление, чем это. А у «кондукторов» гораздо меньше. Если в куске дерева миллиард ом сопротивления из конца в конец, ваша машина ВДГ будет «думать», что она это дирижер!

НИТЬЕВЫЕ ПОТОКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ВЕТРА

При помещении в сильное электронное поле человеческие волосы, ресницы и другие острые предметы объекты создают крошечные короны которые излучают «электрический ветер». Эти невидимые потоки воздуха чрезвычайно узкие и быстрые, и их эффекты можно сделать видимыми с помощью сухого льда. туман. Материалы:

• Машина ВДГ
• проволока и лента (или зажимы-провода)
• Лоток с теплой водой на изоляторе
• стружки сухого льда
• темная бумага (для контраста погружена в воду)

Процедура:

Бросьте несколько стружек CO2 в воду, чтобы образовался тонкий слой тумана.

Используйте ленту и проволоку, чтобы соединить лоток со сферой вашего VDG. Зарядите лоток относительно земли.

Медленно двигайте рукой над туманом, держа руку на несколько дюймов выше Это. Вы увидите маленькие таинственные борозды, прочерченные в тумане невидимые узкие нити «электрического ветра».

Если у вас очень чистые руки (без резких микроскопических дефектов), попробуйте смочить пальцы и провести ими по ворсистой одежде, чтобы подобрать какой-то микроскопический ворс. Или вместо этого попробуйте помахать над туманом обрывком бумаги. Острая бумага волокна, по-видимому, довольно хорошо генерируют эти «нити» заряженного воздуха. Если влажность очень низкая, то, возможно, бумагу следует сделать влажной.

Сформируйте «нить», затем помашите рядом с ней заряженным предметом. Место в туман движется, указывая на то, что «нить» отклоняется.

Используйте соломинку для газировки, чтобы сильно подуть на «нитку». Соответствующее место в тумане будет двигаться только небольшое количество!

Бросьте несколько коротких (1 см) прядей волос на заряженную поверхность воды. Они будут стоять дыбом, выпускать «нити» вверх, а узкие потоки будет видно, как унесенный туман выступает вверх из слоя тумана.

См. также статью Air Threads.

ЗАП ПИСТОЛЕТ

Если вы можете найти нулестат, пистолет для чистки пластинок «Zerostat ™» (Discwasher Inc.), вы может выполнить следующее. Наклейте полоски ткани на весь VDG. сфера. Включите его, чтобы полоски выделялись, затем выключите. Полоски оставаться стоять. Теперь «стреляйте» по сфере из пистолета Zerostat. полоски рухнут!. Этот «пистолет» содержит пьезоэлемент из титаната бария. кристалл, соединенный с острой иглой на наконечнике пистолета. Сжимая спусковой крючок посылает несколько микроампер заряженного ветра через наконечник пистолета. Ионизированный воздух является проводником, поэтому присутствие ионизированного воздуха вблизи Генератор позволяет заряду на сфере утекать.

ТЕРМИН «СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО»

При объяснении машин Ван де Граафа, вероятно, следует избегать слова «Статическое электричество». Машина ВДГ — это просто электроэнергия источник питания, который имеет характеристику высокого напряжения и низкого выходного тока. Это отличается от сухой батареи. Сухие элементы – это электроэнергия источники питания, которые дают высокий ток и низкое выходное напряжение.

Хотя это правда, что электрический заряд, дисбаланс заряда, напряжение, ток, сила и энергия существуют, это НЕ правда, что есть «вещь», называемая Статическое электричество. Просто потому, что напряжение и ток могут варьироваться, это не так. Причина для вызова нового вида «электричества», называемого «статическим».

Машины и батареи Ван де Граафа не так сильно отличаются, как мы могли бы считать. Ведь при параллельном подключении достаточного количества машин ВДГ их токи складываются, и они могут зажечь обычную лампочку накаливания. И если достаточное количество сухих элементов соединены последовательно, их напряжения складываются, и они может притягивать ворсинки, поднимать волосы, заряжать тело, вызывать корону разряд, и сделать гигантские искры.

Электростатика, или «статическое электричество», представляет собой класс эффектов в том же таким образом, что «биология» или «погода» являются классами эффектов. Ваша рука «биология», но ваша рука не из биологии. Облака «погода», но облака не состоят из погоды. И, пока чешется ваша обувь на ковре связана со «статическим электричеством», царапающим вашу обувь не создает никакого вещества или энергии, называемой статическим электричеством. Если мы всегда называйте это «электростатикой» вместо «статического электричества», мы не будем быть настолько запутанным о его природе. Если мы скажем «поверхностный заряд», мы не будем так удивлен, когда он движется или течет («Статика» должна быть неподвижной, верно? Неверно, поверхностные заряды могут течь и текут.) Предположим, что слова «статический «электричество» порождают замешательство и невежество, а затем избегают произносить их.

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

Машина Ван де Граафа — забавный демонстрационный инструмент в музеях, но он также полезный в преподавании естественных наук. Его можно использовать для демонстрации двух важных вещей: электрические поля и электрические силы. Каждый сталкивается с магнитами и магнитные поля, но мало кто знает, что *электрические* поля существуют. Эти поля обычно скрыты под этикеткой «статическое электричество» и игнорируется. Это печально, так как знание электрических полей приводит к понимание искр и молний, ​​напряжения и цепей, и даже физическая основа химии и биологии! В функционировании В повседневном мире электронные поля НАМНОГО важнее магнитных полей, однако весь упор делается на последнее. Студенты испытывают трудности понимая напряжение, потому что напряжение * ЕСТЬ * электрические поля, и если мы не понимают электрические поля, мы будем сбиты с толку «напряжением». Машина Ван де Граафа чрезвычайно полезна, потому что она производит электрические поля, которые достаточно сильны, чтобы их можно было измерить, манипулировать, ощутить непосредственно, играли и, наконец, поняли на интуитивном уровне.

UP: ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ДЕМОНСТРАЦИИ И СДЕЛКИ

ИДЕИ ДЛЯ БОЛЬШЕ? Напишите мне по телефону