वैन डे ग्रैफ जनरेटर का आविष्कार बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में हुआ था। इसका उपयोग विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया गया था, विशेष रूप से, परमाणु अनुसंधान के लिए। बाद में, आवेदन संकुचित हो गया। आज आप इसे एक खिलौने के रूप में खरीद सकते हैं और बच्चों को विभिन्न वस्तुओं का उत्तोलन प्रदर्शित कर सकते हैं। आप खुद जनरेटर भी बना सकते हैं। तब यह एक उत्कृष्ट प्रशिक्षण मॉडल बन जाएगा जिसके साथ विभिन्न प्रयोग किए जाते हैं।
बेबी ट्रिक्स
क्या आप "जादू" बनाना चाहते हैं? एक प्लास्टिक की थैली लें, दोनों सिरों को काट लें और धनुष बनाने के लिए एक तार से बांध दें। फिर एक साधारण प्लास्टिक रूलर को किसी ऊनी वस्तु पर अच्छी तरह से रगड़ कर धनुष पर लाएँ: उड़ान शुरू हो जाएगी…
आप एक रेडीमेड "मैजिक वैंड" भी खरीद सकते हैं, जिसके साथ आप स्टोर में इस तरह के टोटके कर सकते हैं।
लेकिन "जादू" देखने का सबसे आसान तरीका सिर्फ बिल्ली को पालतू बनाना है। तब आप दोनों परिणामी स्थैतिक बिजली को महसूस और देख सकते हैं।
और ये रहा एक खिलौना जो डिजाइन को दोहराता हैवैन डे ग्रैफ जनरेटर, बैटरी संचालित। जब बटन दबाया जाता है, तो टिप पर एक इलेक्ट्रोस्टैटिक चार्ज बनाया जाता है। इसलिए, मूर्ति इसे अपनाती है, और एक ही नाम के आरोप एक दूसरे को पीछे हटाना शुरू कर देते हैं। चूंकि मूर्ति को एक निश्चित तरीके से उकेरा गया है, यह "फुलाता है" और मात्रा प्राप्त करता है। यदि चार्ज कमजोर हो जाता है, तो आपको बस "मैजिक" बटन को फिर से दबाने की जरूरत है।
थोड़ा सा इतिहास
बेशक, वैन डे ग्रैफ़ जनरेटर केवल बच्चों के खिलौने नहीं हैं। परमाणु भौतिकी के खंड में गंभीर शोध करने के लिए भौतिक विज्ञानी ने स्वयं अपने दिमाग की उपज बनाई। पहला प्रदर्शन नमूना 1929 में बनाया गया था। यह आकार में छोटा था। वान डी ग्रैफ जनरेटर द्वारा अधिक प्रभावशाली आयाम प्राप्त किए गए, जो हवाई जहाजों के लिए रेल पर लगे थे। इस मॉडल में दो खंभों का समावेश था जो पंद्रह फीट व्यास वाले खोखले एल्यूमीनियम क्षेत्रों के साथ सबसे ऊपर थे।
1931 और 1933 में बने प्रतिष्ठान सात मिलियन वोल्ट की शक्ति तक पहुँच गए। लेकिन पहले वैन डे ग्रैफ़ जनरेटर द्वारा केवल अस्सी किलोवोल्ट तक का चार्ज प्रदान किया गया था।
ऑपरेशन सिद्धांत
एक पेपर डाइइलेक्ट्रिक टेप अंदर की ओर लंबवत घूमता है। शीर्ष पर स्थित रोलर एक ढांकता हुआ है, और निचला एक धातु से बना है और जमीन से जुड़ा हुआ है। गोले में ब्रश इलेक्ट्रोड चार्ज को हटाता है और आपूर्ति करता है, जो समान रूप से गोले में वितरित किया गया था। नीचे इलेक्ट्रोड के पास, हवा आयनित होती है, उपयोगी आयन टेप पर जम जाते हैं, और इसका जो हिस्सा ऊपर जाता है वह चार्ज हो जाता है।
रैखिक कण त्वरक (जो इन जनरेटर के लिए थे) में एक उच्च संभावित अंतर प्राप्त करने के लिए, अलग-अलग चार्ज वाले दो क्षेत्रों का उपयोग किया गया था। उनमें से एक में सकारात्मक जमा हुआ, और दूसरे में - नकारात्मक। जब एकाग्रता एक निश्चित स्तर पर पहुंच गई, तो उनके बीच एक विद्युत निर्वहन कूद गया। यह वह था जिसकी जांच की गई थी। यहां वोल्टेज लाखों वोल्ट तक पहुंच गया।
पहले परमाणु अनुसंधान और कण त्वरण के लिए उपकरणों का उपयोग किया जाता था। त्वरण के अन्य तरीकों के प्रकट होने के बाद, इस क्षेत्र में उनका उपयोग बहुत कम बार किया जाने लगा। वर्तमान में, वैन डे ग्रैफ जनरेटर का उपयोग ज्यादातर मॉडलिंग के लिए किया जाता है। उदाहरण के लिए, इसकी मदद से प्राकृतिक गैस के निर्वहन की नकल की जाती है। टेप के बजाय, इंस्टॉलेशन अक्सर वैकल्पिक रूप से प्लास्टिक और लोहे के लिंक वाली जंजीरों का उपयोग करते हैं।
डिवाइस को स्वयं असेंबल करने के लिए आपको क्या चाहिए
सुधारित साधनों से खुद को बनाना आसान है। वैन डी ग्रैफ जनरेटर, अपने हाथों से इकट्ठे हुए, में निम्नलिखित घटक होते हैं:
- पेंसिल;
- पीवीसी पाइप काटना;
- रबड़;
- स्टेपल;
- एल्यूमीनियम पन्नी;
- खिलौने से इंजन;
- टूटा हुआ बल्ब;
- कलम से सूखा पेस्ट;
- 9 वोल्ट की बैटरी;
- चिपकने वाला टेप;
- तार;
- बोर्ड।
सभी तत्व शुष्क होने चाहिए, साथ ही कमरे में हवा भी होनी चाहिए। अन्यथा, डिज़ाइन बस काम नहीं करेगा या नहीं करेगा, लेकिन बहुतकमजोर।
वैन डे ग्रैफ़ जनरेटर इस तरह से निकलेगा। नीचे दी गई तस्वीर दिखाती है कि मॉडल कैसा दिखना चाहिए।
जनरेटर खुद से कैसे बनाया जाता है
सबसे पहले तख़्त पर एक छेद किया जाता है, जो संरचना का आधार बन जाएगा। ड्रिल को एक उपयुक्त व्यास के साथ चुना जाता है, आकार एक पेन के रूप में होता है। फिर ट्यूब पर दो छेद किए जाते हैं: ऊपर और नीचे, पेस्ट के लिए। दो और छेद करें: एक ऊपर के ठीक ऊपर, और दूसरा - नीचे से लंबवत।
अगला, पेस्ट को स्याही से पूरी तरह से साफ कर लेना चाहिए। पाइप के भीतरी व्यास के अनुरूप एक टुकड़ा काट लें। वे एक पेपरक्लिप लेते हैं, उसे सीधा करते हैं और एक टुकड़े को इतना लंबा काट देते हैं कि वह ट्यूब से एक सेंटीमीटर बाहर निकल जाए।
डाईइलेक्ट्रिक टेप चिपकने वाली टेप से बनाया जाता है। गोंद को चिपका दिया जाता है ताकि दोनों तरफ से भी चिपचिपा हो।
तैयार आइटम एकत्र किए जाते हैं।
ऐसे ब्रश जोड़ें जो चार्ज जमा करते हैं। नीचे, ब्रश छेद से गुजरता है, और टिप को शराबी बना दिया जाता है। ब्रश लोचदार के करीब होना चाहिए, लेकिन इसे छूना नहीं चाहिए। शीर्ष पर छेद के माध्यम से शीर्ष को पिरोया गया है।
उसके बाद एल्युमिनियम फॉयल की मदद से पहले से निष्क्रिय एक लाइट बल्ब को चिपकाया जाता है। शीर्ष तार पन्नी से जुड़ा हुआ है। दीपक संरचना के शीर्ष पर डाला जाता है।
वैन डे ग्रैफ जनरेटर प्रशिक्षण तैयार।
प्रयोग
यदि आप ऊपरी इलेक्ट्रोड से कई धागे जोड़ते हैं और अपने हाथों को करीब लाते हैं, तो वे "अंत में खड़े होंगे" और आपकी उंगलियों के चारों ओर लपेटेंगे। अंधेरे में प्रयोग करके देखें।
अधिक शक्तिशाली वोल्टेज प्राप्त करने के लिए, दो जनरेटर कनेक्ट करें।
प्रयोगों के लिए एक अच्छा विकल्प लेडेन जार होगा।
सबसे प्रसिद्ध अनुभव वह है जिसमें बाल सिरे पर खड़े होते हैं। ऐसा करने के लिए, एक रबर की चटाई, लकड़ी के बोर्ड या प्लाईवुड पर खड़े हो जाएं। हाथ को गोले पर रखा जाता है (जबकि जनरेटर को बंद कर देना चाहिए ताकि झटका न लगे)। जब उपकरण चालू किया जाता है, तो एक चिंगारी निकल जाएगी, जिससे बाल सिरे पर खड़े हो जाएंगे।
प्रत्येक उपयोग के बाद जनरेटर को डिस्चार्ज कर देना चाहिए और इसे अत्यधिक सावधानी से संभालना चाहिए, क्योंकि करंट इंसानों के लिए घातक हो सकता है।
