générateur Van de Graaff Hints, des démonstrations et activités
MAGIC MOTEUR Construire le moteur électrostatique pop-bouteille de plans ailleurs sur mes pages web. Utilisez votre VGD comme source d'alimentation du moteur. Si vous fondez une bouteille du moteur, se tenir debout sur un isolant en plastique, toucher la sphère VGD, et le point à l'autre bouteille du moteur, le moteur commence à tourner. Il est alimenté par le vent chargé venant de bout du doigt. Dans un premier temps maintenez votre doigt quelques pouces de la bouteille jusqu'à ce que vous obtenez le travail de démonstration. J'ai réussi à augmenter lentement la distance du moteur, réaccorder le moteur brosse chaque fois pour un fonctionnement optimal, jusqu'à ce que je puisse pointer un moteur qui était à quatre pieds! En utilisant plutôt un trombone scotchée à la sphère VGD et plié de sorte qu'il a sur le moteur, j'ai réussi à faire tourner le moteur de la bouteille de 10 pieds! Ce fut par temps sec, lorsque le VGD fonctionnait très bien.
VGD VERSUS PC Un VGD est une source de courant constant. En fonctionnement normal, il y a un grand e-champ autour de l'appareil, mais il y a aussi un flux de charge entre la sphère et la terre. Ce flux est composé d'air chargé, et alors que certaines d'entre elles parvient à se rendre à la terre, une grande partie est attirée sur les surfaces, et beaucoup d'elle se déplace bien au-delà de la région immédiatement autour de la machine. Si l'humidité est faible, il va construire sur des surfaces isolantes où il crée un grand e-champs et des tensions élevées. En d'autres termes, une exploitation Van de Graaff SPEWS CHARGÉ vent qui se promène charge tout dans la salle, y compris les murs, les plafonds, les gens, etc. Les fans sur votre PC va aspirer l'air chargé dans le cas où il électrifier toutes les surfaces non métalliques, provoquent d'énormes champs électrostatiques et des étincelles soudaines, et généralement des circuits de poubelle à gauche et à droite. Elle tend également à recueillir sur les pièces en plastique non fondées comme les claviers. Il est sage d'éviter de faire des démonstrations VGD dans la même pièce avec un ordinateur d'exploitation. Si cela ne peut être évité, alors garder votre démo courte, garder le VGD autant que possible à partir de votre ordinateur, le magnétoscope, etc. garder le VGD désactivé ou court-circuité avec une pince au sol, sauf pendant l'utilisation réelle et éviter les jours avec une humidité extrêmement faible . Mieux encore, faire à la place une bobine Tesla démo!
Éteignez VGD sans douleur Turning votre machine Van de Graaff * sur * est pas de problème, mais comment pouvez-vous toucher le commutateur de métal pour l'éteindre sans être zappé? Il existe plusieurs méthodes. Si vous transportez un objet métallique dans la main, tels que les clés de voiture, vous pouvez toucher le commutateur avec l'objet métallique, maintenez-le, puis éteignez l'interrupteur avec les doigts. L'étincelle douloureuse frappe le métal, pas votre peau. Une autre façon: tenir sur un fil de terre lorsque vous allumez la machine, et ne jamais lâcher de terrain. Tous les objets à proximité d'un VGD deviendront électrifiée à cause du vent chargé émis par la sphère métallique, mais si vous touchez un fil de terre, vous rester neutre, et ne recevra pas un choc lorsque vous touchez l'interrupteur. (Notez que cela ne fonctionne pas à la terre simplement l'interrupteur d'alimentation VGD, il est vous qui doit être mis à la terre.) Et, dans un pincement, il aide juste frapper le commutateur avec la paume de votre main. Vous aurez toujours zappé, mais il fait moins mal quand il est pas du bout des doigts, et quand vous le faites rapidement.
Sky Pie Placez une petite tête de moule à tarte de papier d'aluminium sur le dôme de votre VGD. Lorsque vous allumez l'appareil, il léviter et voler vers le côté. Alike objets chargés se repoussent. Big sensations fortes? Mais attendez, si vous placez deux moules à tarte nichés sur votre VGD? Lorsque vous allumez la puissance, du haut tient jusqu'au sommet on vole au large, ce qui permet ensuite celle du bas pour enlever le fond un vers le bas,. SOOOO, placez une pile de moules à tarte fine feuille à l'envers au-dessus de votre générateur, et préparez-vous pour une tempête de casserole. Lors de l'exécution, votre générateur grenier chaque moule en séquence et les jeter dans diverses directions. Cela fonctionne mieux avec ces petites casseroles « tarte à tarte » environ 10 cm de diamètre.
BULLES DANCING Souffler des bulles de savon sur votre terminal VGD. Ils seront attirés au départ, mais deviendront charge par le vent ionique et seront ensuite violemment repoussés de la sphère du générateur. Ils seront également attirés par tout autre objet. Avec la pratique, vous pouvez tenir votre main au-dessus d'une bulle chargée et le maintenir en l'air par attraction.
MAGIC WAND CLIGNOTANTE connecter un petit condensateur (.01uF, 250V) en parallèle avec une petite lampe témoin au néon (NE-2 ou NE-2H). Tenir un fil entre les doigts et amener l'autre fil vers la sphère d'un VGD d'exploitation. Le fil intercepte une partie du courant d'ions qui coule de la sphère, et le bulbe commence à clignoter. Ne touchez pas les deux pistes à la fois, ou vous obtiendrez un choc du condensateur. Pour plus de sécurité, vous pouvez connecter les deux fils de votre appareil en série avec des résistances 1-MEG, puis couvrir tout sauf la résistance flottante conduit à calfeutrer isolant. Pour un effet spectaculaire, vous pouvez monter cet ensemble dans la pointe d'une baguette de métal, avec un conducteur connecté au métal. Plus vous apporter la baguette à la VGD, plus vite l'ampoule au néon clignote. Utiliser un condensateur plus grand pour plus lent, clignotement lumineux, ou une plus petite pour un scintillement rapide, faible.
FAUSSE - DOO Parfois, l'humidité est trop élevée, et même si votre machine ne donne des étincelles, la démo « raise cheveux » ne fonctionne pas. Il y a juste trop de fuite à la terre. Tout n'est pas perdu, vous pouvez couper quelques bandes de tissu 2cm x 15 cm chacune et leur bande partout dans votre sphère VGD. Lorsqu'il est utilisé, les bandes de tissu se détachent très bien. Notez que parfois cela ne fonctionne pas pendant * humidité faible * parce que les bandes de papier deviennent de bons isolants, de sorte qu'ils attirent à la sphère métallique et ne deviennent pas aussi bien chargé. Je découvert que de tracer une ligne sur chaque bande avec l'encre de Chine peut aider. l'encre de Chine est quelque peu conductrice.
Placer tissu-bandes sur la sphère est également utile comme un indicateur visuel de tension. Si les bandes ne se lèvent pas, vous savez que quelque chose ne va pas. Si vous essayez d'utiliser des moteurs électroniques, ou la conception de votre propre VGD, etc. bandes de tissus sont tout aussi bon que d'un voltmètre pour détecter des charges lourdes, shorts au total, mauvais rouleaux, etc. Si vous Déshumidification une machine morte avec sèche-cheveux, fixer des bandes de tissu fonctionnent alors la machine tout en réchauffant la ceinture. Lorsque les bandes de tissu augmentent soudainement, vous savez que vous avez réussi.
Parfois, l'humidité est agréable et faible, mais votre public aura pas long cheveux « victimes ». Dans ce cas, tout simplement fouet vos années 1960 costume d'Halloween perruque « Cher » et le coller sur la borne sphère. Et si le démonstrateur * * n'a pas les cheveux, ce qui ouvre la possibilité pour une variété de badinage humoristique et la mise en place de votre public en enfilant un discret postiche cheveux longs avant la manifestation. ahem!
La Grêle Crackle Ceci est la version pratique de « Grêle de Volta ». Versez un petit tas de riz Crispies au-dessus de votre VGD et allumez l'appareil. Préparez-vous à un gâchis! Si votre machine est assez puissante, vous pouvez essayer debout sur un isolant, toucher la borne VGD, étendant ensuite une poignée de céréales (paume plat, doigts écartés dur) et ils léviter et voler à la plus proche surface non chargée (votre public!) Remarque: une boîte totalement nouvelle de riz Crispies aura un faible taux d'humidité que la céréale sera isolante et ne peut acquérir une charge à partir du terminal. Si vous ouvrez une nouvelle boîte de céréales avant une démonstration, vaporiser un peu d'eau dans la boîte et bien agiter pour distribuer l'humidité.
PLUS OU MOINS? Pour déterminer la polarité VGD, éteignez et décharger votre machine, puis connectez un courant mètres ANALOGIQUE sensible entre la sphère et la base. (Notez que les compteurs numériques de microampère peuvent être détruits par des décharges accidentelles, donc à utiliser un compteur-aiguille mobile à la place.) Lors de l'exécution, le VDG produira quelques dizaines de microampères dans le même sens que la polarité de tension élevée. Si vous manque un mètre de micro-ampère, une petite veilleuse au néon NE-2 servira. Lorsqu'il est connecté entre sphère et la base, une électrode s'allume en orange lorsque la machine est exécutée. L'électrode orange est le négatif, l'électrode noire est positive.
mètres analogiques MicroAMP sont utiles pour d'autres choses: lors de la réparation d'un VGD ou la construction d'une nouvelle, la mesure du courant de sortie de l'appareil plutôt que la tension. Connectez le compteur microampère conduit au peigne supérieur et le peigne inférieur (ou une bande simplement le compteur conduit à la sphère et l'ensemble moteur à la terre.) Exécutez la machine et modifier l'espacement peigne pour la lecture de mètres au maximum. Plus le courant, plus le taux de recharge, et plus il fonctionnera pendant les jours humides. Jamais demandé si d'autres types de matériaux à rouleaux ou à courroie mieux fonctionner? Eh bien, essayez les matériaux alternatifs et voir si elles donnent des lectures de MicroAMP plus! Pour votre information, les lectures sont typiques 5 uA (uA) et plus. Une VGD saine pourrait donner 10 à 20 uA. Une machine rapide avec une ceinture très large pourrait donner jusqu'à 300 uA.
PAPERCLIP RAY Tape à court morceau de fil ou un trombone déplié sur le côté de la sphère de votre machine VGD. Plier le fil afin qu'il pointe vers l'extérieur. Lorsque le VDG est en marche, un courant de vent chargé vomit. Ce flux est un véritable faisceau d'ions. Il électrifier des surfaces éloignées, charger tout le peuple s'ils sont debout sur un isolant, et exécuter des moteurs électroniques et les tubes fluorescents à distance. Lorsque cet air se répand sur vos vêtements et l'humidité est faible, il les rend à accrocher votre corps comme si humide. En outre, il se sent étonnamment froid. L'air est attiré par des surfaces conductrices, ce qui perturbe la « couche limite » habituelle d'air qui isole la surface (air ionisé a une plus grande « refroidissement éolien » que la normale.) Attention: jamais diriger le faisceau d'ions vers un ordinateur, il peut induire décharges électrostatiques intérieur du boîtier de l'ordinateur et le clavier.
CONDUCTEURS « ISOLATEURS » Un nombre surprenant de « isolants » se comportent comme des conducteurs lorsqu'ils sont utilisés avec une machine VGD. Bois, carton, papier, ficelle, les planchers et les semelles de chaussures peuvent tous se comporter comme des conducteurs dans la mesure où une machine VGD est concerné. Pourquoi? Eh bien, pensez à un 12 volts, 1 ampère, lanterne flash de 12 watts. Dans ce dispositif, l'ampoule a une résistance de 12 ohms et les fils contribuent presque zéro ohms. En ce qui concerne la lanterne flash est concernée, la matière qui est beaucoup plus conducteur que l'ampoule 12 ohms se comporte comme un conducteur, tandis que rien beaucoup moins conductrice se comporte comme un isolant. Maintenant, regardez une machine Van de Graaff. Une sortie typique est de 30 microampères à 300.000 volts, ce qui donne une résistance de charge de V / I, ou 10,000,000,000 ohms. En ce qui concerne votre VGD concerne, « isolants » doivent avoir une résistance beaucoup plus que cela. Et « conducteurs » ont beaucoup moins. Si un morceau de bois a un milliard ohms de résistance de bout en bout, la machine va VGD « penser » qu'il est un chef d'orchestre!
- Machine VGD
- fil et la bande (ou pince-fils)
- Plateau d'eau chaude assis sur isolant
- copeaux de glace sèche
- papier foncé (immergé dans l'eau pour le contraste)
Déposer plusieurs puces de CO2 dans l'eau de sorte qu'une couche mince de formes de brouillard.
Utilisez du ruban adhésif et un fil pour relier le plateau à la sphère de votre VGD. Charger le plateau par rapport à la masse.
Déplacez votre main lentement sur le brouillard, en gardant la main quelques pouces au-dessus. Vous verrez de petits sillons mystérieux étant sculptés dans le brouillard par les invisibles, les fils étroits de « vent électrique. »
Si vos mains sont extrêmement propres (pas de défauts microscopiques tranchants), essayez de mouiller et de les brosser vos doigts sur des vêtements floue pour ramasser des peluches microscopiques. Ou plutôt essayer agitant un peu de papier déchiré au-dessus de la brume. Les fibres de papier vives semblent générer ces « fils » de l'air chargé assez bien. Si l'humidité est très faible, alors peut-être le papier doit être humide.
Main rapide d'onde, et les taches dans la brume vont suivre les mouvements de votre main. Tirez votre main, et les taches apparaissent encore.
Former un « fil », vague alors un objet chargé à proximité. Le spot se déplace dans le brouillard, ce qui indique que le « fil » est dévié.
Utilisez une paille pour souffler dur à travers un « fil ». L'endroit correspondant dans la brume se déplace seulement une petite quantité!
Laissez tomber quelques morceaux de cheveux courts (1cm) sur la surface de l'eau chargée. Ils se tiendront sur la tête, émettre « fils » vers le haut, et des flux étroits de brouillard entraîné sera vu pour projeter vers le haut à partir de la couche de brouillard.
ZAP GUN Si vous pouvez trouver un zerostat. un "Zerostat (tm)" pistolet record nettoyage (Discwasher Inc.), vous pouvez effectuer les opérations suivantes. bandes de ruban de tissu partout dans votre sphère VGD. Allumez-le de sorte que les bandes se détachent, puis désactivez-le. Les bandes restent debout. Maintenant « tirer » la sphère avec le pistolet Zerostat. Les bandes s'effondrer. Cette « arme à feu » contient un cristal piézoélectrique de titanate de baryum relié à une aiguille à la pointe de l'arme à feu. Appuyer sur la gâchette envoyer quelques microampères de vent chargé à travers la pointe du fusil. l'air ionisé est un conducteur, de sorte que la présence d'air ionisé à proximité du générateur permet à la charge de la sphère de fuir loin.
LE TERME « d'électricité statique » En expliquant les machines Van de Graaff, il est probablement une bonne idée d'éviter les mots « électricité statique. » Machine VDG est tout simplement une source d'alimentation électrique qui présente une caractéristique de haute tension et faible courant de sortie. Ceci est en contraste avec une pile sèche. des piles sèches sont des alimentations électriques qui donnent à haut rendement de courant et basse tension.
machines Van de Graaff et les batteries ne diffèrent pas autant qu'on pourrait le croire. Après tout, si un nombre suffisant de machines VGD sont connectées en parallèle, leurs courants additionnent et ils peuvent allumer une ampoule à incandescence normale. Et si un nombre suffisant de cellules sèches sont connectées en série, leurs tensions additionnent et ils peuvent attirer les peluches, levez vos cheveux, chargez votre corps, provoquer une décharge couronne et faire des étincelles géantes.
Electrostatique, ou « l'électricité statique » est une classe d'effets de la même manière que « la biologie » ou « temps » sont des classes d'effets. Votre main est « biologie », mais votre main ne se fait pas sur la biologie. Les nuages sont « temps », mais les nuages ne sont pas composées de temps. Et, tandis que vos chaussures éraflure sur le tapis implique « l'électricité statique, » éraflure vos chaussures ne crée pas de substance ou de l'énergie appelée électricité statique. Si l'on appelle toujours « electrostatics » au lieu de « l'électricité statique », nous ne serons pas si confus à ce sujet est la nature. Si nous disons « charge de surface », nous ne serons pas surpris quand il se déplace ou flux ( « statique » doit être immobile, non? Faux, frais de surface peuvent et flux.) On suppose que les mots race « électricité statique » confusion et l'ignorance, évitez de les parler.
UTILISATION ÉDUCATIVE La machine Van de Graaf est un outil de démonstration de plaisir dans les musées, mais il est aussi utile dans l'enseignement des sciences. Il peut être utilisé pour démontrer deux choses importantes: les champs électriques et les forces électriques. Tout le monde rencontre des aimants et des champs magnétiques, mais peu sont conscients du fait que les champs électriques * * existent. Ces champs sont généralement cachés sous le label « électricité statique » et sont ignorés. Cela est regrettable, car la connaissance des champs électriques conduit à la compréhension des étincelles et la foudre, la tension et les circuits, et même la base physique de la chimie et de la biologie! Dans le fonctionnement du monde quotidien, e-champs sont beaucoup plus importants que les champs magnétiques, mais tout l'accent est mis sur ce dernier. Les étudiants ont de la difficulté tension de compréhension parce que la tension * EST * champs électriques, et si nous ne comprenons pas les champs électriques, nous allons embrouillé par « tension ». La machine Van de Graaff est extrêmement utile, car elle produit des champs électriques qui sont assez forts pour mesurer, manipuler, sentir directement, joué avec, et enfin saisirent à un niveau intuitif.
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