GENERADOR VAN DE GRAFFI.PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAA)Problema:De qu manera se podr construir un simple generador de Van de Graff, utilizando materiales sencillos y reciclados?

II.MARCO TERICO

La energa estticaLa energa esttica o electrosttica estudia los cambios producidos por la distribucin de cargas elctricas diferentes y el equilibrio esttico de los cuerpos en reposo, esta aparece principalmente en el efecto de friccin de los cuerpos, esto genera una acumulacin de cargas que hacen que un cuerpo gane o pierda electrones tanto positivos como negativos.La energa esttica se produce por la friccin; el frote o el rose de ciertos materiales conductores causando que los electrones pacen de un cuerpo a otro quedando uno siempre ms negativo que el otro variando segn la fuerza que se ejerza sobre ellos, correspondiendo a la tercera ley de newton que dice que A toda accin corresponde una reaccin igual y opuesta.Cuando las cargas elctricas generadas por la esttica son estacionarias se producen diferentes fuerzas en el mismo espacio en el que se est produciendo la energa. Por el otro lado las fuerzas pueden aplicarse, transmitirse o multiplicarse mediante el empleo de las maquinas simples; pero cuando la energa esta en movimiento produce unos efectos.En la energa esttica se produce un efecto llamado efecto Tribolectrico que es un tipo de electrificacin causada por la polaridad, es decir, las fuerzas de las cargas producidas por diferentes cuerpos y el rozamiento de los mismos.

El fsico Charles Agustn de coulomb (1736_1806) fue quien en 1765 determino la ley por la que se regan las manifestaciones elctricas y estableci que en los cuerpos electrizados las acciones elctricas entre ellos son directamente proporcional al producto de sus cargas e inversamente proporcional al cuadro de la distancia que los separa, dependiendo del medio (aire, agua, vaco, etc.) en que ambos se encuentran.La electricidad esttica se caracteriza porque el movimiento de electrones se realiza entre dos cuerpos diferentes. El equilibrio de un cuerpo neutro puede alterarse por frotamiento o por contacto con otro cuerpo, como se a descrito anteriormente.Uno de los generadores de energa que utiliza la energa esttica es el de van de Graf, creado por el fsico estadounidenseRobert J. Van de Graff Carreo (Naci en Alabama el 20 de diciembrede1901y muri 16 de enerode1967), empez realizando experimentos de fsica nuclear y aceleracin de partculas con cargas, y en 1931 produjo un generador que lleva su nombre el cual poda alcanzar una diferencia de 1 mega voltio, con el fin de producir una diferencia de potencias muy alta y as poder acelera las partculas muy cargada. Ms adelante decidi crear uno ms grande, que podra generar 7 mega voltios. Con este invento logro ser partedelInstituto Tecnolgico de Massachusetts(MIT).

Generador de Van de Graaff

Van de Graaff invent el generador que lleva su nombre en 1931, con el propsito de producir una diferencia de potencial muy alta (del orden de 20 millones de volts) para acelerar partculas cargadas que se hacan chocar contra blancos fijos. Los resultados de las colisiones nos informan de las caractersticas de los ncleos del material que constituye el blanco.El generador deVan der Graff, GVG,es un aparato utilizado para crear grandes voltajes. En realidad es un electrforode funcionamiento continuo.Se basa en los fenmenos de electrizacin por contacto y en lainduccinde carga. Este efecto es creado por un campo intenso y se asocia a la altadensidadde carga en las puntas.El primer generador electrosttico fue construido por Robert Jamison Van der Graff en el ao 1931 y desde entonces no sufri modificaciones sustanciales.Existen dosmodelosbsicos de generador:el que origina la ionizacin delairesituado en su parte inferior, frente a la correa, con un generador externo de voltaje (un aparato diferente conectado a laredelctrica y que crea un gran voltaje)el que se basa en el efecto de electrizacin por contacto. En estemodeloelmotorexterno slo se emplea para mover la correa y la electrizacin se produce por contacto. Podemos moverlo a mano con una manivela y funciona igual que con el motor.Nosotros vamos a construir y a estudiar uno de este ltimo tipo, que coincide con los generadores didcticos que existen en los centrosdocentes.En los dos modelos las cargas creadas se depositan sobre la correa y son transportadas hasta la parte interna de la cpula donde, por efecto Faraday, se desplazan hasta la parte externa de la esfera que puede seguir ganando ms y ms hasta conseguir una gran carga.

Descripcin

Consta de:1.- Una esfera metlica hueca en la parte superior.2.- Una columna aislante de apoyo que no se ve en eldiseode la izquierda, pero que es necesaria para soportar el montaje.3.- Dos rodillos de diferentesmateriales: el superior, que gira libre arrastrado por la correa y el inferior movido por un motor conectado a su eje.4.- Dos "peines" metlicos (superior e inferior) para ionizar el aire. El inferior est conectado atierray el superior al interior de la esfera.5.- Una correa transportadora de material aislante (el ser decolorclaro indica que no lleva componentes decarbonoque la haran conductora).6.- Un motor elctrico montado sobre una base aislante cuyo eje tambin es el eje del cilindro inferior. En lugar del motor se puede poner un engranaje con manivela para mover todo a mano.