PRACTICA NO. 2: GENERADOR DE VAN DE GRAAFF
OBJETIVO
Transformar la energía mecánica en energía eléctrica. INTRODUCCION
Van de Graaff inventó el generador que lleva su nombre en 1931, con el roósito de roducir una diferencia de otencial mu! alta "del orden de #$ millones de volts% ara acelerar artículas cargadas que se &acían c&ocar contra blancos fi'os. (os resultados de las colisiones nos informan de las características de los n)cleos del material que constitu!e el blanco. *l generador de Van de Graaff es un generador de corriente constante, mientas que que la bate baterí ría a es un gene genera rado dorr de volt volta' a'e e cons consta tant nte, e, lo que que camb cambia ia es la intensidad deendiendo que los aaratos que se conectan. *l generador de Van de Graaff es mu! simle, consta de un motor, dos oleas, una correa o cinta, dos eines o terminales &ec&os de finos &ilos de cobre ! una esfera &ueca donde se acumula la carga transortada or la cinta. (a rama i+quierda de la cinta transortadora se mueve &acia arriba, transorta un flu'o continuo de carga ositiva &acia el conductor &ueco . l llegar a G ! debido a la roiedad de las untas se crea un camo lo suficientemente intenso ara ioni+ar el aire situado entre la unta G ! la cinta. *l aire ioni+ado roorciona el medio ara que la carga ase de la cinta a la unta G ! a continuación, al conductor &ueco , debido a la roiedad de las cargas que se introducen en el interior de un conductor &ueco "cubeta de -arada!%.
MARCO TEORICO
emos estudiado cualitativamente como se roduce la electricidad estática, cuando se onen en contacto dos materiales no conductores. &ora e/licaremos como adquiere la cinta la carga que transorta &asta el terminal esférico. *n rimer lugar, se electrifica la suerficie de la olea inferior - debido a que la suerficie de la olea ! la cinta están &ec&os de materiales diferentes. (a cinta ! la suerficie del rodillo adquieren cargas iguales ! de signo contrario. 0in embargo, la densidad de carga es muc&o ma!or en la suerficie de la olea que en la cinta, !a que las cargas se e/tienden or una suerficie muc&o ma!or 0uongamos que &emos elegido los materiales de la cinta ! de la suerficie del rodillo de modo que la cinta adquiera una carga negativa ! la suerficie de la olea una carga ositiva, tal como se ve en la figura. 0i una agu'a metálica se coloca cerca de la suerficie de la cinta, a la altura de su e'e. 0e roduce un intenso camo eléctrico entre la unta de la agu'a ! la suerficie de la olea. (as moléculas de aire en el esacio entre ambos elementos se ioni+an, creando un uente conductor or el que circulan las cargas desde la unta metálica &acia la cinta. (as cargas negativas son atraídas &acia la suerficie de la olea, ero en medio del camino se encuentra la cinta, ! se deositan en su suerficie, cancelando arcialmente la carga ositiva de la olea. ero la cinta se mueve &acia arriba, ! el roceso comien+a de nuevo.
MATERIALES
2 otor
2 4argador
2 Tubo V4
2 lambre de 4obre
2 (ata de luminio
2 5a!o de 6icicleta
2 (iga 7atural o 4orrea de Vinil
2 4aimanes
2 -usible ecánico
2 in+as
2 4inta Teflón
2 4)ter
DESARROLLO
1.8 arcar las +onas en el tubo de V4 ara la entrada del motor ! los eines.
#.8 l motor se le aadirá una equea e/tensión con el ra!o de bicicleta ! se le ondrá cinta teflón, ! así tendremos nuestro rodillo inferior.
3.8 l fusible le retiraremos sus e/tremos de metal e/oniéndolo arcialmente al fuego, de'ando solamente el tubo de vidrio ! así formar el rodillo suerior con a!uda de un tro+o de ra!o de bicicleta ! cinta teflón ara a'ustar el tubo al ra!o. :.8 4olocaremos el rodillo suerior ! la liga o correa de vinil en la arte de arriba del tubo de V4, ! el motor en la arte ba'a su'etándolo a la liga.
;.8 (os eines que reciben la carga or frotamiento serán los caimanes elados colocados en la arte suerior e inferior mu! cerca de la liga o correa, ero sin tocarla.
<.8 con el alambre crearemos el soorte de la lata ! la colocaremos al tubo de V4 en la arte suerior al cual conectaremos el caimán. sí mismo en la arte inferior, en el caimán colocaremos un tornillo ara &acer tierra.
=.8 cortaremos la lata de aluminio ara remla+ar a la esfera, esta será quien recibirá la carga, a la cual aadiremos tiras de ael ara oder visuali+ar el comortamiento
del
generador.
(o
colocaremos
en
el
soorte
&ec&o
anteriormente.
>.8 -inalmente conectaremos el motor a una fuente eléctrica or medio de un cargador o eliminador. *s de notarse que cuando no está conectado, las tiras de ael no se levantan, al conectar a la corriente el motor, las tiras se levantaran.
CONCLUSIONES
*l generador de van de graaff roduce la electricidad estática la cual es la reunión de electrones en reoso que se transfiere al cuero que entre en contacto con el mismo "frotamiento%, siemre ! cuando este cuero tenga diferente carga o menor carga. (a electricidad estática se uede transferir a un cuero que está aislado ! esta gana a)n más cargas las cuales se van almacenando en una cabina en nuestro caso fue la lata de 'ugo.
BIBLIOGRAFIA
&tt?@@AAA.!outube.com@Aatc&BvCDEuTaF-bH 6renni . IT&e Van de Graaff GeneratorI. n electrostatic mac&ine for t&e
#$t& centur!. 6ulletin of t&e 0cientific Dnstrument 0ociet!, 1999. -ísica ara ciencias e ingenierías, 5a!mond 0erAa!, =*J.
