Sådan fungerer Van de Graaff-generatorer

En Van de Graaff-generator er en elektrostatisk generator, der bruger et bevægeligt bælte til at akkumulere elektrisk ladning på en hul metalkugle. Bæltet er lavet af et ikke-ledende materiale, såsom gummi, og det drives af en motor. Når bæltet bevæger sig, gnider det mod en metalkam, som overfører elektroner til bæltet. Elektronerne føres derefter op i bæltet til metalkuglen, hvor de samler sig.

De positive ladninger på metalkammen tiltrækker elektronerne på bæltet, hvilket er hvordan elektronerne overføres til bæltet. Elektronerne føres derefter op i bæltet til metalkuglen, hvor de samler sig.

Efterhånden som flere og flere elektroner samler sig på metalkuglen, øges potentialeforskellen mellem kuglen og jorden. Når potentialforskellen når et vist punkt, bliver luften omkring kuglen ioniseret, og der dannes en gnist. Denne gnist aflader nogle af elektronerne fra kuglen, og processen gentages.

Van de Graaff-generatorer kan producere meget høje spændinger, og de bruges i en række forskellige applikationer, såsom partikelacceleratorer, røntgenmaskiner og elektrostatiske udskillere.

Her er trinene til, hvordan en Van de Graaff-generator fungerer:

1. En rem af ikke-ledende materiale drives af en motor.

2. Bæltet gnider mod en metalkam, som overfører elektroner til båndet.

3. Elektronerne føres op i bæltet til metalkuglen, hvor de samler sig.

4. De positive ladninger på metalkammen tiltrækker elektronerne på bæltet, hvilket er hvordan elektronerne overføres til bæltet.

5. Efterhånden som flere og flere elektroner samler sig på metalkuglen, øges potentialforskellen mellem kuglen og jorden.

6. Når potentialforskellen når et vist punkt, bliver luften omkring kuglen ioniseret, og der dannes en gnist.

7. Denne gnist udlader nogle af elektronerne fra kuglen, og processen gentages.