Збираємо генератор ван де Грааф своїми руками

Генератор Ван де Грааф активно використовується в різних лабораторіях, а також його можна зустріти в політехнічних музеях і всіх тих місцях, де проводяться експерименти з електрикою. Це пристрій здатний створювати електростатичний струм потужністю в кілька тисяч вольт.
Таку назву генератор отримав на честь голландського фізика Р. Дж. Ван де Грааф, яким в 1931 році була створена ця цікава машина. Сьогодні подібні установки активно демонструються в школі на уроках фізики, їх називають електрофорна машинами. У цій статті мова піде про те, як своїми руками можна зробити зменшену копію такого генератора з підручних матеріалів.

Матеріали і інструменти для саморобки:

- маленький цвях;
- порожні алюмінієві банки від напоїв;
- кільцева гумка (близько 0.5 см шириною і діаметром 8-10 см);
- маленький електричний моторчик (від іграшки, фена і т.п.);
- скляний запобіжник (розмір 5x20 мм);
- «Крокодил» (зажим);
- фіксатор для батареї;
- паперовий стаканчик або чашка з пінополістиролу;
- тюбик клею для пластика або пістолет з гарячим клеєм;
- два шматки мідного дроту;
- два шматки сантехнічної ПВХ труби діаметром 3/4 дюйма;
- муфта з ПВХ на 3/4 дюйма;
- сантехнічний трійник 3/4 дюйма;
- дерев'яна підставка і ізолнета.

Процес складання генератора:

Крок перший. Збираємо корпус генератора
Корпус генератора складається з ПВХ труб, в якості основи використовується дерев'яна підставка. Спершу потрібно взяти підставу і приклеїти до нього шматок пластикової труби довжиною 5-7 см (діаметр використовуваних труб 3/4 дюйма). Далі на цю трубу надівається ПВХ сантехнічний трійник. Завдяки такій конструкції пристрій можна буде легко розібрати, якщо знадобиться замінити гумку або провести будь-які інші роботи всередині.

Тепер можна встановлювати двигун, він вставляється в отвір трійника і розташовується горизонтально. Якщо виявиться, що діаметр моторчика буде занадто маленьким, його потрібно обмотати ізоляційною стрічкою, він повинен входити в корпус трійника з деяким зусиллям. Щоб вал двигуна міг взаємодіяти з гумкою, на нього потрібно надіти шматочок трубочки. Підійде ампула гелиевой ручки або найкраще м'який гумовий кембрік від проводу, це буде забезпечувати відмінне зчеплення зі стрічкою.

Після установки двигуна потрібно взяти дриль і просвердлити навпаки вала двигуна невеликий отвір. Потім в нього потрібно вставити шматок багатожильного дроти, разлохмаченние на кінці. Він буде знімати з стрічки електричний заряд. Провід можна закріпити за допомогою гарячого клею або скотча. Тепер залишилося тільки надіти на вал двигуна гумку і витягнути інший її кінець через верхню частину. Після цього можна переходити до наступного етапу.

Крок другий. Робимо другу вісь
Тепер потрібно взяти ще один шматок ПВХ труби і відрізати від нього шматок в 5-7 сантиметрів, він буде вставлятися в верхню частину трійника. Довжина цього шматка труби повинна бути такою, щоб гумка не була занадто сильно натягнута, інакше вона не зможе обертатися. Але стрічка і не повинна сильно провисати. Після того як буде досягнута певна довжина, гумку можна тимчасово зафіксувати вгорі цвяхом.

Далі потрібно взяти полістироловий стаканчик і зробити в її нижній частині отвір 3/4 дюйма. Стаканчик надаватися на трубку денцем вгору, труба повинна заходити в нього щільно. Він потрібен для того, щоб на заключному етапі встановити алюмінієву банку.

Ну а далі залишиться підключити другу щітку, як і в першому випадку потрібно розправити щетину на дроті і зробити так, щоб він знаходився від стрічки на мінімальній відстані, але не торкався її. Провід фіксується скотчем або клеєм.

Знову ж таки, щоб система простіше розбиралася, можна зробити верхню частину знімною, використовуючи муфту для пластикової труби. Як це зробити, можна побачити на фото.

Крок третій. Заключний процес складання
На цьому етапі конструкція буде зібрана повністю. Спершу потрібно зафіксувати стаканчик, для цього можна використовувати гарячий клей або спеціальний клей для пластику.

Після цього можна встановлювати алюмінієву банку, для цього у верхній її частині потрібно вирізати отвір, відповідне по діаметру до стаканчику. Банку повинна щільно сісти на нього.

Завдяки заокругленим краях, така банку відмінно підходить для роботи з високою напругою, оскільки мінімізується «коронний розряд». Також потрібно не забути пропустити всередину банки вільний кінець дроту від верхньої щітки.

Ну а тепер залишається лише підключити систему до джерела живлення, це може бути або батарея або ж будь-який інший джерело живлення відповідного напруги. Якщо конструкція зібрана правильно, до банку повинні притягатися шматочки паперу, а на дотик розряд струму відчувається як легке поколювання. Якщо ці явища не спостерігається, то можливо десь допущена помилка. Можна спробувати використовувати іншу гумку і перевірити зазор контактів між нею.