Ван де Граффын генераторыг 20-р зууны эхээр зохион бүтээжээ. Үүнийг янз бүрийн зорилгоор, ялангуяа цөмийн судалгаанд ашигладаг байсан. Дараа нь програм нь нарийссан. Өнөөдөр та үүнийг тоглоом болгон худалдаж аваад хүүхдүүдэд янз бүрийн объектын хөөрөлтийг үзүүлэх боломжтой. Та өөрөө генератор барьж болно. Тэгвэл энэ нь янз бүрийн туршилтуудыг хийдэг маш сайн сургалтын загвар болно.
Хүүхдийн заль мэх
Та "ид шид" бүтээхийг хүсэж байна уу? Гялгар уут аваад хоёр үзүүрийг нь тайрч, утсаар боож нум хийнэ. Дараа нь энгийн хуванцар захирагчийг ноосон зүйл дээр сайтар үрж, нум руу аваач: нислэг эхэлнэ …
Дэлгүүрээс ийм заль мэх хийж болох дүрс бүхий бэлэн "шидэт саваа" худалдаж авах боломжтой.
Гэхдээ "ид шид"-ийг харах хамгийн хялбар арга бол зүгээр л муурыг өхөөрдөх юм. Дараа нь та үүссэн статик цахилгааныг мэдэрч, харж болно.
Мөн энд загвараа давтдаг тоглоом байнаВан де Графф генератор, батарейгаар ажилладаг. Товчлуурыг дарахад үзүүрт цахилгаан статик цэнэг үүсдэг. Тиймээс баримал үүнийг өөртөө авч, ижил нэртэй цэнэгүүд бие биенээ няцааж эхэлдэг. Баримлыг тодорхой хэлбэрээр сийлсэн тул "хийлдэг" бөгөөд эзэлхүүнийг авдаг. Хэрэв цэнэг суларвал "шидэт" товчийг дахин дарахад л хангалттай.
Бага түүх
Мэдээж Van de Graaff генератор нь зөвхөн хүүхдийн тоглоом биш юм. Физикч өөрөө атомын физикийн чиглэлээр нухацтай судалгаа явуулахын тулд өөрийн оюун ухаанаа бүтээжээ. Анхны үзүүлэнгийн дээжийг 1929 онд хийсэн. Энэ нь жижиг хэмжээтэй байсан. Агаарын хөлөгт зориулсан төмөр зам дээр суурилуулсан Ван де Графф генераторын тусламжтайгаар илүү гайхалтай хэмжээсүүдийг олж авсан. Энэхүү загвар нь арван таван фут диаметртэй хөндий хөнгөн цагаан бөмбөрцөг бүхий хоёр баганаас бүрдсэн байв.
1931, 1933 онд баригдсан суурилуулалтууд долоон сая вольтын чадалд хүрсэн. Гэвч Ван де Графын анхны генератор зөвхөн наян киловольт хүртэл цэнэглэдэг байв.
Үйл ажиллагааны зарчим
Цаасан диэлектрик соронзон хальс нь дотроо босоо эргэдэг. Дээд талд байрлах бул нь диэлектрик, доод хэсэг нь металлаар хийгдсэн бөгөөд газартай холбогдсон байна. Бөмбөрцөгт байгаа сойз электрод нь бөмбөрцөгт жигд тархсан цэнэгийг зайлуулж, нийлүүлдэг. Доорх электродын ойролцоо агаар ионжуулж, ашигтай ионууд нь туузан дээр тогтож, дээш гарах хэсэг нь цэнэглэгддэг.
Шугаман бөөмийн хурдасгуурын потенциалын өндөр зөрүүг олж авахын тулд (эдгээр генераторууд нь юунд зориулагдсан) өөр өөр цэнэгтэй хоёр бөмбөрцөг ашигласан. Тэдний нэг нь эерэг, нөгөөд нь сөрөг хуримтлагддаг. Концентраци тодорхой хэмжээнд хүрэхэд тэдгээрийн хооронд цахилгаан гүйдэл гарч ирэв. Түүнийг шалгаж байсан хүн. Эндхийн хүчдэл хэдэн сая вольт хүрсэн.
Өмнө нь цөмийн судалгаа, бөөмсийг хурдасгахад төхөөрөмжийг ашигладаг байсан. Хурдасгах бусад аргууд гарч ирсний дараа тэдгээрийг энэ хэсэгт бага хэрэглэж эхэлсэн. Одоогоор Van de Graaff генераторыг ихэвчлэн загварчлалд ашиглаж байна. Жишээлбэл, түүний тусламжтайгаар байгалийн хийн ялгаруулалтыг дуурайдаг. Суурилуулалт нь соронзон хальсны оронд ихэвчлэн хуванцар болон төмөр холбоосоос бүрдсэн гинжийг ээлжлэн ашигладаг.
Төхөөрөмжийг өөрөө угсрахад юу хэрэгтэй байна
Загвар нь хиймэл аргаар өөрөө бүтээхэд хялбар. Өөрийнхөө гараар угсарсан Ван де Граффын генератор нь дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүдээс бүрдэнэ:
- харандаа;
- pvc хоолой огтлох;
- резин;
- үдээс;
- хөнгөн цагаан тугалган цаас;
- тоглоомоос хөдөлгүүр;
- эвдэрсэн чийдэн;
- үзэгний хуурай оо;
- 9 вольтын батерей;
- наалдамхай тууз;
- утас;
- самбар.
Бүх элементүүд хуурай байхаас гадна өрөөний агаар байх ёстой. Үгүй бол загвар нь зүгээр л ажиллахгүй эсвэл ажиллахгүй, гэхдээ маш ихсул.
Ван де Графын генератор ингэж эргэх болно. Доорх зураг нь загвар ямар байх ёстойг харуулж байна.
Генераторыг өөрөө хэрхэн хийдэг вэ
Эхлээд банз дээр цооног өрөмдөж, уг байгууламжийн суурь болно. Өрөмдлөгийг тохиромжтой диаметрээр сонгосон, хэлбэр нь үзэг хэлбэртэй байна. Дараа нь хоолой дээр хоёр нүх гаргана: дээд ба доод, зуурмагийн зориулалттай. Дахин хоёр нүх гарга: нэг нь дээд талаас дээш, хоёр дахь нь доод хэсэгт перпендикуляр.
Дараа нь зуурмагийг бэхнээс бүрэн цэвэрлэх ёстой. Хоолойн дотоод диаметртэй тохирох хэсгийг хайчилж ав. Тэд цаасны хавчаар авч, тэгшлээд, хоолойноос нэг сантиметр цухуйхаар урт хэсгийг нь таслав.
Диэлектрик туузыг наалдамхай туузаар хийдэг. Бохь нь хоёр тал нь наалдамхай байхаар наасан байна.
Бэлтгэсэн зүйлсийг цуглуулсан.
Цэнэг цуглуулдаг багс нэмнэ үү. Доод талд нь сойз нь нүхээр дамжин өнгөрч, үзүүрийг сэвсгэр болгодог. Сойзнууд нь уян харимхайд ойрхон байх ёстой, гэхдээ түүнд хүрч болохгүй. Дээд хэсэг нь дээд талын нүхээр урссан байна.
Үүний дараа аль хэдийн ажиллахгүй болсон гэрлийн чийдэнг хөнгөн цагаан тугалган цаасны тусламжтайгаар наана. Дээд талын утас нь тугалган цаасанд бэхлэгдсэн байна. Дэнлүүг бүтцийн дээд талд суулгасан.
Ван де Графын генераторын сургалт бэлэн.
Туршилт
Хэрэв та дээд электрод руу хэд хэдэн утас холбож, гараа ойртуулах юм бол тэдгээр нь "эцэс дээрээ зогсох" бөгөөд таны хурууг орооно. Харанхуйд туршиж үзээрэй.
Илүү хүчирхэг хүчдэл авахын тулд хоёр генератор холбоно уу.
Туршилт хийхэд тохиромжтой сонголт бол Лейден сав байх болно.
Хамгийн алдартай туршлага бол үс нь босох явдал юм. Үүнийг хийхийн тулд резинэн дэвсгэр, модон хавтан эсвэл фанер дээр зогсох хэрэгтэй. Гараа бөмбөрцөг дээр байрлуулсан (энэ нь цочролд өртөхгүйн тулд генераторыг унтраасан байх ёстой). Төхөөрөмжийг асаахад оч гарч ирэн үс босох болно.
Гүйдэл нь хүний амь насанд аюултай тул генераторыг ашиглалт бүрийн дараа цэнэггүй болгож, маш болгоомжтой ажиллах хэрэгтэй.
