Een eenvoudige eigengemaakte Van DE Graaff generator

In dit project zullen wij een apparaat bouwen dat 12.000 volts van een lege soda kan produceren kan en een rubberband. Het apparaat wordt genoemd een generator van DE Graaff van de Bestelwagen. De musea van de wetenschap en de onderzoekfaciliteiten hebben grote versies die potentieel in de honderdduizenden volts produceren. Van ons is bescheidener, maar is nog geschikt voor tekening de 1/2 duimvonken van de soda aan mijn vinger kunnen. De vonk is onschadelijk, en gelijkaardig aan de schok u van doorknob na het schaven van uw voeten op het tapijt krijgt. Het stuk speelgoed bouwen, moet u: Dat klinkt als heel wat materiaal, maar neemt een blik hieronder bij de geleidelijke foto's, en u zult vinden dat het gehele project gemakkelijk in een avond kan worden uitgewerkt, zodra alle delen zijn verzameld. Wij zullen bij de bodem, beginnen en zullen onze manier uitwerken.

Het eerste te doen ding moet 2 snijden tot 3 duim lang stuk van de pijp van 3/4 duimpvc, en lijmt dat aan de houten basis. Dit stuk zal de generator, tegenhouden en zal ons toestaan om het te verwijderen om de rubberband gemakkelijker te vervangen, of aanpassingen te maken. Schakelaar de van pvc zal "T" de kleine motor houden. De motorpasvormen te los alleen, zodat verpakken wij document of band rond het om een snug pasvorm te maken. De schacht van de motor kan naakt worden verlaten, maar de generator zal een weinig beter werken als het door band rond het te verpakken, of (beter) een plastic staaf met een gat in het centrum op de schacht te zetten om als katrol voor de rubberband te handelen vetter wordt gemaakt. Daarna, boren wij een klein gat in de kant van schakelaar de van pvc "T", net onder de voorlopige katrol op de motor. Dit gat zal worden gebruikt om de lagere "borstel" te houden, die eenvoudig een weinig vastgelopen aan het eind verzwakte draad is, die is bijna wat betreft de rubberband op de katrol. Zoals de foto toont, wordt de vastgelopen draad gehouden op zijn plaats met één of andere elektroband, of wat andere band of lijm. De rubberband wordt nu geplaatst op de katrol, en geplaatst om de bovenkant van de schakelaar van "T" uit te hangen.

Daarna, snijd nog eens 3 of 4 duimstuk van het loodgieterswerkpijp van 3/4 duimpvc. Dit zal in de bovenkant van de schakelaar van "T" gaan, met de rubberband die door het uitgaat. Gebruik de kleine spijker om de rubberband op zijn plaats, zoals in de hieronder foto te houden. De lengte van de pijp van pvc zou moeten zijn enkel genoeg om de rubberband te passen. De rubberband zou niet te strak moeten worden uitgerekt, aangezien de resulterende wrijving de motor zou verhinderen behoorlijk te draaien, en slijtage op de delen zou verhogen.

Snijd de storaxschuimkop over een duim van de bodem, en snijd zorgvuldig een 3/4 duimdiametergat in het centrum van de bodem van de kop. Dit gat zou behaaglijk op de pijp van 3/4 duimpvc moeten passen.

Nu boor drie gaten dichtbij de bovenkant van de de uniekoppeling van pvc. Twee van deze gaten moeten elkaar diametraal tegenovergesteld zijn, aangezien zij de kleine spijker zullen houden die als as voor de rubberband dienst zal doen. Het derde gat is tussen andere twee, en het zal de hoogste "borstel" houden, die, als de bodemborstel, bijna de rubberband zal raken. De hoogste borstel wordt vastgebonden aan de de uniekoppeling van pvc, en de koppeling wordt geplaatst op de 3/4 duimpijp, boven de kraag van de storaxschuimkop. De rubberband wordt ingepast door de koppeling, en met de kleine spijker, zoals voordien op zijn plaats gehouden. Naakt verdraait de hoogste borstel (heeft het zo geen isolatie) en het om de individuele draden te houden van apart komst. U kunt het vrije eind solderen als u houdt van, maar het is niet noodzakelijk. Het vrije eind van de hoogste borstel zal omhoog binnen de lege soda worden gekruld kan wanneer wij, worden gedaan en zo elektrisch de soda kunnen aan de hoogste borstel verbinden.

Wij hebben een kleine glasbuis nodig om als zowel laag-wrijvings hoogste katrol, als als "triboelectric" aanvulling aan de rubberband te handelen, om statische elektriciteit te produceren door te wrijven. Het glas is één van de beste materialen tegen rubber te wrijven om elektriciteit tot stand te brengen. Wij krijgen de buis door een kleine elektrozekering apart te nemen. De metaaleinden van de zekering komen weg gemakkelijk indien verwarmd met een soldeerbout of een gelijke. Het soldeersel binnen hen druppels uit wanneer zij weg komen, zo zorgvuldig is. Het glas, het metaal GLB, en het gesmolten soldeersel zijn vrij heet allen, en zullen de huid verschroeien als u hen raakt alvorens zij koelen.

De resulterende glasbuis heeft aardige recht, zelfs randen, die "brand die" voor u wordt opgepoetst zijn, zodat er geen scherp glas, en geen ongelijke randen zijn op pvc te vangen en het glas te breken. De volgende stap is een weinig netelig. De kleine spijker wordt geplaatst door één van de twee gaten in de de uniekoppeling van pvc, en de kleine glasbuis wordt geplaatst op de spijker. Dan wordt de rubberband geplaatst op de glasbuis, en de spijker wordt dan geplaatst in het tweede gat. De rubberband is op de glasbuis, die vrij om rond de spijker is te roteren.

Nu lijmen wij op zijn plaats de storaxschuimkraag op de pijp van pvc. Ik houd van een heet lijmkanon voor dit te gebruiken, aangezien de lijm kan worden gelegd dik om de kraag te stabiliseren, en het plaatst en lost snel niet het storaxschuim op.

Op dit punt zijn wij klaar want de lege soda kan. Zijn de pop-hoogste blikken van het aluminium goed voor hoog voltage omdat zij aardige rond gemaakte randen hebben, dat "coronalossing" minimaliseert. Met een scherp mes, verwijder zorgvuldig de bovenkant van de soda kan. Verlaat de aardige geplooide rand, en snijd dicht bij de kant van het blik om zeer weinig op de manier van scherpe randen te verlaten. U kunt de besnoeiingsrand gladmaken door "" het blik met een metaalhulpmiddel te bewegen dat zoals een schroevedraaier, naar buiten drukt aangezien u, beweegt om de scherpe rand af te vlakken. Plooi het vrije eind van de hoogste borsteldraad in het blik, en keer het blik over de bovenkant van het apparaat om, tot het behaaglijk op de storaxschuimkraag rust.

De laatste stap is de batterijen vast te maken. Ik houd van een batterijklem te solderen aan de motorterminals, en dan dit op of een negen-volt batterij, of een batterijhouder voor twee de groottebatterijen van aa te knippen. Werkt de negen-volt batterij, maar het stelt de te snelle motor in werking, makend heel wat lawaai, en riskerend breuk van de glasbuis. Het, echter, maakt een lichtjes hoger voltage, tot de apparatenonderbrekingen.

Om de generator van DE Graaff van de Bestelwagen te gebruiken, knip eenvoudig de batterij aan de batterijklem. Als de borstels zeer dicht bij de einden van de rubberband zijn, maar niet wat betreft, zou u moeten kunnen vinden een vonk van de soda als u uw vinger kan brengen dichte genoeg. Het helpt om op het vrije eind van de bodemborstel met de andere hand te houden terwijl het doen van dit.

Om onze generator te gebruiken om de Klokken van Franklin aan te drijven wij de vorige sectie van het boek inbouwden, knip de draad van de bodemborstel aan één "klok", en maak een draad tot de bovenkant van de generator vast, die het verbindt met de andere "klok". De pop-hoogste klep van de Klokken van Franklin zou moeten beginnen tussen de sodablikken te springen. Het kan wat duw vergen begonnen te worden.

Hoe doet het dat?

U kunt een ballon op uw haar in één keer gewreven hebben, en dan de ballon gemaakt hebben aan de muur plakken. Als u nooit dit hebt gedaan, probeer het! De generator van DE Graaff van de Bestelwagen gebruikt deze truc en twee anderen om het hoge voltage te produceren nodig om een vonk te maken.

De eerste truc

Toen de ballon contact met uw haar opnam, raakten de molecules van het rubber de molecules van het haar. Toen zij raakten, trekken de molecules van het rubber elektronen van de molecules van het haar aan. Neemt u de ballon vanaf uw haar, sommige van die elektronenverblijf met de ballon, die het een negatieve last geeft. De extra elektronen op de ballon weren de elektronen in de muur af, die hen terzijde schuift van de oppervlakte. De oppervlakte van de muur wordt verlaten met een positieve last, aangezien er minder elektronen dan zijn toen het neutraal was. De positieve muur trekt de negatieve ballon met genoeg kracht aan om het aan de muur geplakt te houden. Als u een bos van verschillende materialen verzamelde en hen elkaar raakte, kon u te weten komen welke degenen negatief geladen werden verlaten, en welke positief geladen werden verlaten. U kon deze paren voorwerpen dan nemen, en hen zetten in orde in een lijst, van het positiefst aan het negatiefst. Een dergelijke lijst wordt genoemd a Triboelectric Reeks . De prefix Tribo - middelen "te wrijven".

De Triboelectric reeks

Onze Van DE Graaff generator gebruikt een glasbuis en een rubberband. De rubberband steelt elektronen van de glasbuis, verlatend het glas geladen positief, en de rubber negatief geladen band.

De tweede truc

Het triboelectric laden is de eerste truc. De tweede truc impliceert de staalborstels. Wanneer een metaalvoorwerp dichtbij een geladen voorwerp wordt gebracht, vrij interessant iets gebeurt. Het geladen voorwerp veroorzaakt de elektronen in het metaal om zich te bewegen. Als het voorwerp negatief wordt geladen, het duwt weg de elektronen. Als het positief wordt geladen, het trekt de elektronen naar het. De elektronen allen worden negatief geladen. Omdat als lasten afweer, en de elektronen zijn al zelfde last, de elektronen zullen altijd om zo ver vanaf andere elektronen proberen te worden mogelijk. Als het metaalvoorwerp een scherp punt op het heeft, de elektronen op het punt worden geduwd door de elk van andere elektronen in de rest van het voorwerp. Zo op een punt, er zijn heel wat elektronen die van het metaal duwen, maar geen elektronen die van de lucht duwen. Als er genoeg extra elektronen op het metaal zijn, zij kunnen sommige elektronen van het punt en in de lucht duwen. De elektronen landen op de luchtmolecules, makend hen geladen negatief. De negatief geladen lucht wordt afgeweerd van het negatief geladen metaal, en een kleine wind van geladen luchtslagen vanaf het metaal. Dit wordt genoemd "coronalossing", omdat verspreidt het schemerige licht het blikken zoals een kroon. Het zelfde ding gebeurt in omgekeerde als het metaal ook weinig elektronen (als het positief wordt geladen) heeft. Op het punt, de elk van positieve lasten in het metaal trekken alle elektronen van het punt, verlatend het geladen zeer hoogst. De luchtmolecules die het metaalpunt raken verliezen hun elektronen aan de sterke trekkracht van het positieve uiteinde van het scherpe punt. De luchtmolecules zijn nu positief, en worden afgeweerd van het positieve metaal.

De derde truc

Er zijn één bedriegt meer het de generatorgebruik van DE Graaff van de Bestelwagen. Nadat wij de derde truc begrijpen, wij zullen de elk van trucs samenbrengen om te zien hoe de generator werkt. Wij zeiden vroeger dat alle elektronen de zelfde last hebben, en zo proberen zij allen zo veel van elkaar te worden mogelijk. De derde truc gebruikt de soda kan uit deze eigenschap van de elektronen op een interessante manier voordeel halen. Als wij geven kan de soda een last van elektronen, zij allen zullen om proberen te worden zo ver vanaf elkaar mogelijk. Dit heeft het effect van het maken van al elektronenmenigte aan buiten het blik. Om het even welk elektron op de binnenkant van het blik zal de duw van alle andere elektronen voelen, en zich zal bewegen. Maar de elektronen op de buitenkant voelen de duw van het blik, maar zij voelen geen duw van de lucht rond het blik, welke niet wordt geladen. Dit betekent dat wij elektronen op de binnenkant van het blik kunnen zetten, en zij zullen weg aan de buitenkant worden getrokken. Wij kunnen houden toevoegend zo vele elektronen aangezien wij aan de binnenkant van het blik houden van, en zij zullen altijd getrokken worden aan de buitenkant.

Samenbrengend alle drie trucs

Zo nu bekijk de generator van DE Graaff van de Bestelwagen met onze drie trucs in mening. De motor beweegt rond rond de rubberband en. De rubberbandlijnen over de glasbuis en steelt de elektronen van het glas. De rubberband is veel groter dan de glasbuis. De elektronen die van het glas worden gestolen worden verdeeld over de gehele rubberband. Het glas, enerzijds, is klein. De negatieve lasten die spead uit over de rubberband zijn zijn zwak, vergeleken bij de positieve lasten die allen op de weinig glasbuis geconcentreerd zijn. De sterke positieve last op het glas trekt de elektronen in de draad op de hoogste borstel aan. Deze elektronennevel van de scherpe punten in de borstel, en laad de lucht. De lucht wordt afgeweerd van de draad, en aangetrokken naar het glas. Maar de geladen lucht kan aan het glas krijgen niet, omdat de rubberband op de manier is. De geladen luchtmolecules raken het rubber, en breng de elektronen naar het over. De rubberband reist neer naar de bodemborstel. De elektronen in de rubberduw op de elektronen in de draad van de bodem borstelen. De elektronen worden ontslagen van de draad, en in het grote voorwerp wij aan het eind van de draad hebben vastgemaakt, zoals de aarde, of een persoon. De scherpe punten van de bodemborstel zijn nu positief, en zij starten de elektronen van om het even welke luchtmolecules die hen raken. Deze positief geladen luchtmolecules worden afgeweerd door de positief geladen draad, en aangetrokken naar de elektronen op de rubberband. Wanneer zij het rubber raken, zij krijgen hun elektronen achter, en het rubber en de lucht allebei verliezen hun last. De rubberband is nu klaar omhoog terug te gaan en meer elektronen van de glasbuis te stelen. De hoogste borstel wordt verbonden met de binnenkant van de soda kan. Het wordt positief geladen, en trekt zo elektronen van het blik aan. De positieve lasten in het blik bewegen elkaar zich vanaf (zij zijn de zelfde last, zo af weren zij, enkel als elektronen). De positieve lasten verzamelen op buiten het blik, het verlaten van de neutrale atomen van het blik op de binnenkant, waar zij altijd klaar zijn om meer elektronen te schenken. Het effect moet elektronen van de soda overbrengen kan in de grond, het gebruiken van de rubberband zoals een transportband. Het duurt niet zeer lang want de soda zo vele elektronen kan verliezen dat het 12.000 volts positiever dan de grond wordt. Wanneer het blik zeer positief wordt, het heeft uiteindelijk genoeg last om elektronen van de luchtmolecules te stelen die het blik raken. Dit gebeurt het meest op om het even welke scherpe punten op het blik. Als het blik een perfect gebied was, het zou een hoger voltage kunnen bereiken, aangezien er geen plaatsen zou zijn waar de last meer geconcentreerd was dan nergens anders. Als het gebied groter was, een nog hoger voltage zou kunnen worden bereikt alvorens het begon elektronen van de lucht te stelen, omdat een groter gebied niet zo "scherp" zoals kleinere is. De plaatsen op onze soda kunnen waar de krommen het scherpst zijn waar de last het meest accumuleert zijn, en waar de elektronen van de lucht worden gestolen. Lucht ioniseert op een elektrisch veld van ongeveer 25.000 volts per duim. De geïoniseerde lucht leidt elektriciteit zoals een draad. U kunt de geïoniseerde lucht zien leidend elektriciteit, omdat het zo heet wordt zendt het licht uit. Het is wat wij een vonk noemen. Aangezien onze generator vonken kan trekken die over een halve lange duim zijn, wij weten wij ongeveer 12.500 volts produceren.

Wat pret met de generator van DE Graaf van de Bestelwagen

Één van de pretdingen om met een Bestelwagen DE Graaff te doen de generator moet tonen hoe als lasten afweert.

Wij nemen een document servet, en besnoeiings dunne stroken van het lichtgewichtdocument. Wij binden dan de einden van het document vast samen aan de ene kant, en band die op de generator van DE Graaf van de Bestelwagen beëindigt. Het effect zal enigszins als lang haar kijken dat onderaan de soda drapeert kan. Zet aan nu de generator van DE Graaff van de Bestelwagen. De dunne stroken van document allen krijgen de zelfde last, en begin van elkaar af te weren. Het effect is "haar opheffend". De stroken beginnen om rechtstreeks van het blik duidelijk uit te komen, als het haar op de rug van een doen schrikken kat.

Een hoog voltage ionenmotor

Deze motor is zeer eenvoudig te bouwen, en gaat samen in een paar notulen. Allen u wenst is twee stukken van draad, het kleine metaal GLB van de zekering die wij apart in het vorige project hebben genomen, en één of andere cellofaanband. De motor leidt tot een ionenwind die het rond als een helikopter spint.

Eerst, neem één stuk van draad (een rechtgemaakte document klem zal doen), en snijd het eind bij een hoek zodat is het scherp. Buig het andere eind in een ruwe lijn of een driehoek, zo zal de draad met het scherpe punt opstaan dat rechtstreeks omhoog onder ogen ziet. Een kleine band zal helpen het op de lijst houden, of een blok van hout.

Het anker (het deel dat rotaties) wordt gemaakt van het andere stuk van draad en het metaal GLB wij bewaarden toen wij apart de zekering namen. Scherp beide einden van de draad door de einden bij een diagonaal te snijden, als deden wij met de basisdraad. Buig de draad in een vorm van S. De gerichte einden van de draad zouden op 90 graden van het centrum rechte deel van de draad moeten richten.

Maak het metaal GLB aan het centrum van de draad met band vast. Plaats GLB op het gerichte eind van de basisdraad, en buig S gestalte gaf einden neer van de ankerdraad, zo zal het gemakkelijk op het scherpe eind van de basisdraad in evenwicht brengen. Het anker zou nu vrij moeten spinnen als u het zacht onttrekt. Verbind een bron van hoog voltage met de basisdraad gebruikend een krokodilleklem of een draad. De hoog voltagebron kan de generator van DE Graaff van de Bestelwagen zijn, of enkel drukten de een paar vierkante voeten van aluminiumfolie tegen de voorzijde van uw televisietoestel, aangezien wij in vroegere projecten deden. Aangezien het hoge voltage wordt aangezet, het anker zal om in de richting vanaf de scherpe punten beginnen te spinnen. De generator van DE Graaff van de Bestelwagen kan een goede grond vergen, of een persoonsholding op de gronddraad. De televisie zal de motor een goede schop telkens als het of weg wordt aangezet geven, en het draaien van het zal aan en uit elke seconde het vrij snel spinnend krijgen.

Hoe doet het dat?

De motor werkt door de lucht te ioniseren, en dan duwend tegen de geïoniseerde lucht. Zoals wij in het vorige project verklaarden, de elektrische lasten worden geconcentreerd door scherpe punten. Scherpe poiints op de einden van het anker concentreren zo veel de lasten dat de lucht rond de punten eveneens geladen wordt. Aangezien de lucht de zelfde last zoals de draad heeft, twee weren elkaar af. U kunt eigenlijk een kleine wind voelen die uit het scherpe punt komt. Als draadduwen op de geladen lucht, zij allebei bewegen elkaar zich vanaf. De luchtslagen weg, en de draadrotaties.

Macht een ionenmotor van deze machine

Gelieve van nota te nemen

Deze pagina die met toestemming wordt gereproduceerd van en ik adviseer u de website voor mogelijk verder bijgewerkt materiaal bezoekt
Geoff



Verzend verzoek om informatie over dit project naar aan Simon Quellen Field via leven@scitoys.com