Gerador de Van de Graaff

    O gerador de Van de Graaff foi um grande invento até hoje.
    Foi ele quem proporcionou o funcionamento do acelerador de partículas.

Figura1

            É, foi ele sim. Se ele não for o único, ele é um dos únicos que fornecem tanta energia assim para fazer funcionar um acelerador de partículas, pois este precisa de milhões de volts para se obter um ótimo resultado durante o experimento.
    Este tipo de gerador produz energia eletrostática, que é aquela energia que nos faz levantar os cabelos:

Figura2

    Este globo de metal, que a mulher está pegando, é onde fica uma escassez de elétrons depositados por uma correia eletrificada, que fica girando em um eixo, que fica dentro deste globo, e em um eixo de um motor, que fica na base do gerador.Mas com certeza, se você não entendeu nada, ou não entendeu quase nada, irei começar a explicar passo por passo de como funciona este gerador, explicando depois como podemos montar um que gere cerca de 20.000 volts, acredite ou não.

Como funciona um Gerador de Van de Graaff

(parte 1)

1. A estrutura do gerador:

    O gerador de Van de Graaff possui um mastro isolante que por dentro dele fica a correia os eixos, o motor, e as escovas. Mas, o que é uma escova? Posso lhe garantir que não é a que você está pensando não. Escova, ou pente, é o nome que se dá a um uma espécie de vassourinha que fazemos com um fio não rígido (um fio que tem vários fiozinhos dentro):

Figura3

    Na base do gerador, do lado de fora, é onde fica o motor, ele é quem faz girar a correia de borracha, no topo do gerador fica encaixado um globo metálico com a boca para baixo.Eia a estrutura do gerador:

Figura4

    A escova ou pente inferior é a que ficará embaixo da correia (mas sem encostar nela), o fio que usaremos para fazer a escova inferior será ligado á terra e a escova ou pente superior é a que ficará em cima da correia (mas encostando nela), o fio que usaremos para fazer esta escova também conectaremos ao globo metálico ou cúpula metálica.

    Existem os roletes que colocamos nos eixo do motor e no eixo de cima. Para fazer os roletes, é só colocar um pedaço de cano PVC em volta da parte dos eixos que irão ficar dentro do gerador e envoltar o pedaço de cano do eixo do motor com tecido feltro e o pedaço de cano do eixo de cima com papel alumínio.

    A base  do gerador de Van de Graaff pode ser qualquer placa isolante como vidro, madeira plástico,etc...

    O motor precisa ser potente no que implica em uma voltagem maior (um motor de 12 volts seria muito bem apropriado para um pequeno gerador), pois quanto maior a potência do motor, melhor os resultados do experimento.

    O mastro precisa ser isolante como por exemplo, cano PVC.

    E não podia me esquecer da correia que precisa ser de borracha e não pode ser dentada para não dissipar energia.

    2.  Como o gerador de Van de Graaff realmente funciona?

    Bom, se lembra da correia? É ela que faz o transporte de elétrons. Como assim? Em física, eletricidade para ser mais específico, se aprende que um corpo eletrizado é quando se tem elétrons a mais em relação aos prótons (eletrizado negativamente), ou quando temos prótons a mais em relação aos elétrons (eletrizado positivamente), e que quando ligamos esse corpo à terra, ou ele recebe elétrons (acontece quando este corpo tiver uma carga positiva), ou ele perde elétrons na tentativa de ficar neutro, pois todavia que um corpo tem o número de elétrons igual ao número de prótons, ele é neutro.Observe:

 Figura5                          

    A correia vai transportar os elétrons que são perdidos pela cúpula metálica para o fio que está conectado á terra, deixando assim, a cúpula positivamente eletrizada.

Figura6

    No caso acima, o fio terra está por cima do bastão isolante, que por sua vez está colado na pequena esfera metálica,isto é, o fio terra está conectado à esta pequena esfera. Em eletricidade também se vê que se um corpo eletrizado chega perto de um neutro os dois são atraídos por indução, que é o fenômeno que acontece quando os prótons ou elétrons do corpo neutro (dependendo da carga do corpo eletrizado) ficam acumulados na região da superfície mais perto do corpo eletrizado:

Figura7

Figura8

    A esfera pequena no caso do gerador da figura 6 está eletrizada negativamente e a cúpula metálica, positivamente.Por isso pode se criar um raio da cúpula à esfera. Você também pode chegar pertinho dele e criar um raio, mas com as devidas precauções.

    Ah, e não se esqueçam que o gerador de Van de Graaff não funciona muito bem num dia de chuva ou de alta umidade do ar.

    Amanhã ou depois continuarei postando mais coisas. Mas dessa vez postarei um projeto sobre como fazer um mini gerador de Van de Graaff apenas com canos PVC que gere cerca de 20.000 volts. Por hoje é só isso.

     Galera, consegui finalmente colocar o vídeo, aí está ele:

    Thau pessoal, até mais.