Generador de Van DeGraaf Universidad Tecnológica de Pana . Capacitar al estudiante para desarrollar la teoría por medio de la práctica.Objetivos Objetivo General: Hacer un modelo de generador de Van De Graaff en base a los diferentes hechos por los demás Objetivos Específicos: Crear en nosotros una iniciativa de inventiva. Aumentar en el alumno su capacidad de desarrollo práctico y científico. Una correa o cinta de goma (no conductora) D se mueve entre dos poleas E y F. mientas que la batería es un generador de voltaje constante. se muestra un esquema del generador de Van de Graaff. Un conductor metálico hueco A de forma aproximadamente esférica. Los resultados de las colisiones nos informan de las características de los núcleos del material que constituye el blanco. Las puntas de los peines están muy próximas pero no tocan a la cinta. La polea F se acciona mediante un motor eléctrico. consta de un motor. lo que cambia es la intensidad dependiendo que los aparatos que se conectan. están situados a la altura del eje de las poleas. Al llegar a G y debido a la propiedad de las puntas se crea un campo lo suficientemente intenso para .Marco Teórico Van de Graaff inventó el generador que lleva su nombre en 1931. El generador de Van de Graaff es muy simple. transporta un flujo continuo de carga positiva hacia el conductor hueco A. Dos peines G y H están hechos de hilos conductores muy finos. La rama izquierda de la cinta transportadora se mueve hacia arriba. una correa o cinta. dos peines o terminales hechos de finos hilos de cobre y una esfera hueca donde se acumula la carga transportada por la cinta. dos poleas. En la figura. está sostenido por soportes aislantes de plástico. con el propósito de producir una diferencia de potencial muy alta (del orden de 20 millones de volts) para acelerar partículas cargadas que se hacían chocar contra blancos fijos. atornillados en un pié metálico C conectado a tierra. El generador de Van de Graaff es un generador de corriente constante. creando un puente conductor por el que circulan las cargas desde la punta metálica hacia la cinta. y el proceso comienza de nuevo. pero en medio del camino se encuentra la cinta. Se produce un intenso campo eléctrico entre la punta de la aguja y la superficie de la polea. y se depositan en su superficie. se electrifica la superficie de la polea inferior F debido a que la superficie del polea y la cinta están hechos de materiales diferentes. cancelando parcialmente la carga positiva de la polea. a la altura de su eje. Sin embargo. En primer lugar. cuando se ponen en contacto dos materiales no conductores. Pero la cinta se mueve hacia arriba. al conductor hueco A. Si una aguja metálica se coloca cerca de la superficie de la cinta. tal como se ve en la figura. la densidad de carga es mucho mayor en la superficie de la polea que en la cinta. debido a la propiedad de las cargas que se introducen en el interior de un conductor hueco (cubeta de Faraday). El aire ionizado proporciona el medio para que la carga pase de la cinta a la punta G y a continuación. Las moléculas de aire en el espacio entre ambos elementos se ionizan. ya que las cargas se extienden por una superficie mucho mayor Supongamos que hemos elegido los materiales de la cinta y de la superficie del rodillo de modo que la cinta adquiera un carga negativa y la superficie de la polea una carga positiva. . Funcionamiento del generador de Van de Graaff Hemos estudiado cualitativamente como se produce la electricidad estática.ionizar el aire situado entre la punta G y la cinta. Ahora explicaremos como adquiere la cinta la carga que transporta hasta el terminal esférico. La cinta y la superficie del rodillo adquieren cargas iguales y de signo contrario. Las cargas negativas son atraídas hacia la superficie de la polea. La cinta transporta hacia arriba la carga positiva. No puede estar cargada positivamente. la cinta carga positivamente el conductor hueco tanto en su movimiento ascendente como descendente. Si se usa nylon en la polea superior. . Si la cinta está hecha de goma.La polea superior E actúa en sentido contrario a la inferior F. Si se usa un material neutro en la polea superior E la cinta no transporta cargas hacia abajo. y la polea inferior está hecha de nylon cubierto con una capa de plástico. Tendrá que tener una carga negativa o ser neutra (una polea cuya superficie es metálica). pasa a la superficie del conductor hueco. Existe la posibilidad de cambiar la polaridad de las cargas que transporta la cinta cambiando los materiales de la polea inferior y de la cinta. la cinta transporta carga negativa hacia abajo. esta carga viene del conductor hueco. De este modo. en la polea se crea una carga negativa y en la goma positiva. Esta carga como ya se ha explicado. . El inferior está conectado a tierra y el superior al interior de la esfera. En lugar del motor se puede poner un engranaje con manivela para mover todo a mano.Una columna aislante de apoyo 3.Una esfera metálica hueca en la parte superior..Materiales Consta de: 1..Dos “peines” metálicos (superior e inferior) para ionizar el aire.. 6. 4.Dos rodillos de diferentes materiales: el superior..Un motor eléctrico montado sobre una base aislante cuyo eje también es el eje del cilindro inferior.. 2. . que gira libre arrastrado por la correa y el inferior movido por un motor conectado a su eje. 5.Una correa transportadora de material aislante. No ocurre lo mismo si tratamos de pasarle carga a una esfera (hueca o maciza) tocando en su cara exterior con un objeto cargado.Principios en que se basa el GVG Electrización por frotamiento -triboelectricidad- Faraday explicó la transmisión de carga a una esfera hueca. Cuando se transfiere carga a una esfera tocando en su interior. . Efecto de las puntas: ionización. toda la carga pasa a la esfera porque las cargas de igual signo sobre la esfera se repelen y pasan a la superficie externa. De esta manera no pasa toda la carga. Inducción de carga. La cinta debe ser de color claro porque las oscuras tienen carbono y esto las hace conductoras y no aislantes. la esfera se cargará positivamente. Según la combinación de materiales con que se hagan los rodillos inferior. Razónalo observando las cargas que se inducen según la escala triboeléctrica. correa y rodillo superior. Si el inferior es de aluminio. . Los rodillos deben ser más anchos por el centro que por los lados (abombados) para que la presión sobre la correa elástica descienda del centro a los lados y haga que esta no escape al girar.Recomendaciones Los rodillos y la correa son el alma del generador de Van De Graaff y deben ser de los materiales más adecuados (más separados en la escala triboeléctrica). la esfera se cargará negativa o positivamente. el superior de plástico y la correa de caucho sin grafito. La correa debe ser lo más fina posible para que su propia masa no la abombe al girar y la fuerza centrípeta originada no la impulse hacia los lados haciéndola oscilar. Se pudo comprobar que la energía que se transporta del medio conductor a algún medio siempre busca la salida más fácil produciendo chispas y descargas eléctricas. Al estar en movimiento continuo el caucho.Conclusión En el proyecto se pudo ver que al darle energía al taladro atreves se produce un movimiento continuo que genera una fricción entre el caucho y los rodillos de nylon y aluminio. La energía estática es lo que produce que las bandas obtengan electrones y así poderlos transmitir a la lata para que se pueda completar el experimento. . se liberan unos electrones los cueles hacen que se cargue la lata y producen el campo magnético. Los actuales sistemas digitales permiten la obtención y visualización de la imagen radiográfica directamente en una computadora (ordenador) sin necesidad de imprimirla. Las diferencias de potencial así alcanzadas en un generador de Van de Graaff moderno pueden llegar a alcanzar los cinco mega voltios. La materia cargada electromagnéticos. Carga eléctrica: Es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas. 20 de diciembre de 1901 . A su regreso a los Estados Unidos trabajó primero en Princeton y.Glosario 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. La denominada interacción electromagnética entre carga y campo eléctrico es una de las cuatro interacciones fundamentales de la física.01 nanómetros. La longitud de onda está entre 10 a 0. esterilización de alimentos y experimentos de física de partículas y física nuclear. Rayos X: Designa a una radiación electromagnética. a partir de 1931. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad que posee una partícula para intercambiar fotones.16 de enero de 1967) fue un físico estadounidense. Robert Van de Graaff: (Alabama. es influida por generadora de los campos ellos. capaz de atravesar cuerpos opacos y de imprimir las películas fotográficas. en la que se doctoró en el año 1928. Las diferentes aplicaciones de esta máquina incluyen la producción de rayos X. Formado en la Universidad de Alabama. estudió durante algunos años en la Universidad de la Sorbona de París. eléctricamente siendo a su vez. así como en la universidad de Oxford. invisible. pasó a formar parte de la plantilla del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). correspondiendo a . El proceso de esterilización debe ser diseñado. 1. la física nuclear es conocida mayoritariamente por la sociedad. como por ejemplo 1/2 o 3/2).). se define la física nuclear y de partículas como la rama de la física que estudia la estructura fundamental de la materia y las interacciones entre las partículas subatómicas. como por ejemplo 0. tanto de fisión como de fusión nuclear. Esterilización: Se denomina esterilización al proceso validado por medio del cual se obtiene un producto libre de microorganismos viables. validado y llevado a cabo de modo de asegurar que es capaz de eliminar la carga microbiana del producto o un desafío más resistente. que son las responsables de transmitir las fuerzas fundamentales de la naturaleza. Física nuclear es una rama de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos. y fermiones (partículas de espín semi entero. Asimismo.. . por el aprovechamiento de la energía nuclear en centrales nucleares y en el desarrollo de armas nucleares. Las partículas fundamentales se subdividen en bosones (partículas de espín entero. 2..frecuencias en el rango de 30 a 30000 PHz (de 50 a 5000 veces la frecuencia de la luz visible). Física de partículas: Es la rama de la física que estudia los componentes elementales de la materia y las interacciones entre ellos. En un contexto más amplio. wikipedia.org/wiki/Generador_de_Van_de_Graaff http://www.upm.wikipedia.sc.h tm http://es.org/wiki/Electrost%C3%A1tica http://acer.forestales.html .es/sbweb/fisica/elecmagnet/campo_electrico/graaf/graaf.ehu.wikipedia.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/electro/electr o_portada.Infografía http://es.org/wiki/Generador_de_Van_de_Graaff http://es.