Del editor

El siguiente blog sirve para la divulgación científica de un generador, que más allá de todos los usos prácticos que ha tenido a lo largo del tiempo, es usado para explicar como es que funciona la energía triboeléctrica. Además explicaremos paso a paso la manera de construir uno

jueves, 6 de octubre de 2011

El generador y su funcionamiento

generador de Van de Graaff es una máquina electrostática que utiliza una cinta móvil para acumular grandes cantidades de carga eléctrica en el interior de una esfera metálica hueca. Las diferencias de potencial así alcanzadas en un generador de Van de Graaff moderno pueden llegar a alcanzar los 5 megavoltios. Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen la producción de rayos X, esterilización de alimentos y experimentos de física de partículas y fisica nuclear.

El generador consiste en una cinta transportadora de material aislante motorizada, que transporta carga a un terminal hueco. La carga es depositada en la cinta por frotamiento a través del efecto triboeléctrico. Dentro del terminal, la carga es recolectada por una varilla metálica que se aproxima a la cinta. La carga, transportada por la cinta, pasa al terminal esférico nulo. Los generadores de Van De Graaff son máquinas especiales que se utilizan para que los estudiantes de física comprendan los fenómenos electrostáticos.

Robert J. Van der Graaf, un poco de su vida


-Robert Van de Graaff nació en Alabama, el 20 de diciembre de 1901 y murió el 16 de enero de 1967.
-Fue un físico estadounidense formado en la Universidad de Alabama.
-A partir de 1931, pasó a formar parte de la plantilla del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT).
-Entre sus desarrollos más notables destaca el generador eléctrico de alto voltaje que lleva su nombre, construido en el año 1931.

miércoles, 5 de octubre de 2011

Materiales

Una lata vacía de soda
* Un pequeño clavo
* Una liga (banda de goma) grande de 1 o 2 cm de ancho y de 6 a 10 cm de largo
* Un fusible de unos 5x20 millimetros
* Un pequeño motor de corriente contínua (de un juguete)
* Un vaso de plastoform (o de papel parafinado)
* Pegamento instantáneo
* Dos cables de unos 15 cm de longitud
* Dos piezas de tubo de tuberia plástica de 3/4 de pulgada PVC de 5 o 7 cm de longitud
* Acople de 3/4 de PVC
* Un conector T de 3/4 PVC
* Cinta adhesiva
* Un bloque de madera

martes, 4 de octubre de 2011

Procedimiento

El conector T de PVC sujetará el pequeño motor. Para sujetar al motor es mejor envolver alrededor algo de cinta aislante. Se puede dejar el eje tal como está, pero es mejor ponerle algo de cinta aislante o un tubito de plástico para que actúe como polea para la banda de goma.
Luego perforamos un agujero a un lado del conector T de PVC justo debajo de la polea del motor. Este agujero se usará para sujetar el cepillo inferior que es simplemente cable pelado en un extremo y que está casi tocando la banda de goma en la polea. Como se ve en la foto, el cable pelado se sujeta en si lugar con cinta adhesiva o pegamento. Se coloca la banda de goma en la polea y se deja que cuelgue del conector T. Ahora, cortamos unos 8 a 10 cm de tubo de 3/4 de PVC. Este irá sobre el conector T, con la banda de goma en el interior. Usamos un clavito para sujetar la banda de goma El largo del tubo debe ser de la misma longitud que la banda de goma. El largo del tubo debe ser de la misma longitud que la banda de goma. Esta no debe estar muy estirada porque la fricción evitará que el motor gire.
Cortamos el vaso desde la base, dejando unos 2.5cm y cortamos un agujero del mismo diámetro que el tubo en la base y al medio. Introducimos el tubo PVC por este agujero. Luego perforanos tres agujeros en el acople de PVC. Dos de estos tiene que estar en lugares opuestos porque sujetarán el clavito que actuará de eje para la banda de goma. El tercer agujero se encuentra entre los otros dos y sujetará el cepillo superior, el que, al igualque el de abajo se encuentra tan cerca que "casi" toca a la goma. El cepillo superior se sujeta al tubo de unión de PVC y el acople se pone en el tubo de 3/4 sobre el soporte de vaso de plastoform. La banda de goma se jala por el acople y se lo sostiene en su lugar con el clavo. Se pela el cable y se le da unas vueltas para que los alambritos no se separen mucho. El otro extremo del cable se sujeta dentro de la lata de soda para que esté electricamente conectado al cepillo.
El otro extremo del cable se sujeta dentro de la lata de soda para que esté electricamente conectado al
cepillo.

Necesitamos un pequeño tubo de vidrio que funcione como polea de baja fricción y como complemento triboeléctrico de la banda de goma, ambos nos servirián para generar electricidad estática por fricción. El vidrio y la goma son muy buenos generadores de electricidad. El tubo se consigue de un fusible eléctyrico. Los extremos metálicos se quitan con un soldador.

El tubito de vidrio no tiene imperfecciones y no se romperá facilmente. El siguiente paso es un poco difícil: metemos el clavito por uno de los agujeros en el tubo, luego se introduce el tubito de vidrio, después la banda de goma que debe estar sobre el tubito de vidrio y finalmente metemos el clavito en el orificio del frente. La banda de goma debe girar sobre el tubito de vidrio y este girar sobre el clavito.

Ahora encolamos la base del vasito en el tubo de PVC. Es mejor usar silicona caliente para que ayude a que esté estable. Ahora ya podemos usar una lata de soda, estas se usan porque no tienen esquinas, lo cual minimiza la "descarga de corona". Con una cuchilla, corta un agujero en la base de la lata. Con el mismo borde del corte en la base, se hace sujetar el cable pelado del "cepillo" y se presiona la lata hasta que toque el vaso cortado. Finalmente, soldamos unos cables al motor para las pilas. Se pueden usar un par de pilas, o una batería de 9 voltios. Pero la batería hace girar demasiado rápido al motor y se rompe el tubo de vidrio, aunque el voltaje obtenido es más alto. Para hacer funcionar el Van de Graaff conecta las pilas. Si los "cepillos" están muy cerca, pero sin tocar a la banda de goma, sentirás una chsipa que sale de la lata de soda al acercar el dedo.