Generatore Van Der Graaf, [come fare]

« Older Newer »

Matteom789

Posted on 29/10/2008, 20:32

Vorrei creare una sorta di guida su come farne uno, bello e ben funzionante, come questo:
http://it.wikipedia.org/wiki/Immagine:Van_...enerator_sm.jpg

Quale migliore materiale usare come nastro? il PTFE va bene?? (nastro usato dagli idraulici)

Soprattutto, dove reperire il materiale a poco costo? (inventiva ... ... ...)

Deve fare almeno 250'000 Volt!!!!

A proposito dei materiali quì c'è una lista, in base alle loro propietà. Quale viene meglio per fare il nastro? e quale per i pettini?

http://it.wikipedia.org/wiki/Triboelettricit%C3%A0

gyppe

Posted on 30/10/2008, 01:12

Uhm, per il nastro userei della normale gomma, è facile procurarsela tagliando una vecchia camera d'aria di camion o trattore, se si vuole fare qualcosa di bello grande, altrimenti una d'auto ma anche una di bicicletta vanno bene.
Per i pettini vanno bene degli spillini che sono anche cromati.
Per la sfera è ottimo un vecchio polmone di autoclave, per uno piccolo, o magari un vecchio scaldabagno elettrico per uno più grande.
Per il motore di trascinamento, va bene quello che riesci a trovare, ottimo un motore di tergicristalli o della ventola delle auto, si trovano a zero euro.

Piuttosto è un pò più difficile trovare dei rulli appositi, da come ho letto il rullo superiore e inferiore dovrebbero essere di materiale diverso per sfruttare l'effetto triboelettrico o qualcosa del genere, questo però solo nei van senza generatore di alta tensione, non ricordo quali fossero i materiali migliori però.

Ops avevi già postato la serie triboelettrica, (allora ricordavo bene), per i rulli potresti quindi usare teflon e nylon, ma il teflon è un pò più caro, allora potresti usare il pvc, di cui sono fatti i tubi per idraulica, potresti usarne due uguali e rivestirne uno con del nylon, l'ho visto fare da qualche parte.

Lawrence

Posted on 30/10/2008, 09:40

Cavaliere teslaro

Group:: Member

Posts:: 18,287

Reputation:: +13

Location:: Orlo esterno della cintura di Orione stella 1957

Status:

Io scarterei il PTFE per qualsiasi particolare dove non serva proprio dell'isolante. Il PTFE è morbido e di scarse qualita meccaniche.
Il materiale migliore è il delrin, o il nylon vetro, RS ha un'intera sezione dedicata agli estruri di questo tipo. Arrangiare con materiale trovato più o meno estemporaneo non porta ad un risultato nè bello nè duraturo. Per il nastro si può provare di tutto ma deve essere ben costruito altrimenti non si può farlo girare ad una buona velocità senza che si strappi o vada da un lato all'altro.
La sfera superiore si può fare con un galleggiante in rame. Sconsiglio scaldabagni e autoclavi che sono molto pesanti e anche esageratamente grandi. Suppongo che Matteo voglia fare un modello alto più o meno un metro non un affare altro cinque metri.
Il motore va bene un motore ad induzione monofase ricavabile da una pompa o da qualche elettrodomestico, tipo lavastoviglie macina caffè ecc... Quelli della lavatrice andrebbero bene, ma sono delle rogne per farli girare perchè hanno un sacco di combinazioni polari possibili.
Per fare un buon Van der Graff Generator ci vuole una buona manualità meccanica ed un minimo di attrezzatura.
Ricordo poi, che in basso ci va un panno di lana che struscia sul nastro caricandolo, mentre in altro va il pettine che raccoglie le cariche senza strusciare ma stando vicino al nastro. Molto vicino, per questo la costruzione deve essere buona.

https://www.youtube.com/watch?v=VDxpOxS_oGM

https://www.youtube.com/watch?v=RtzT_I8-lW4&feature=related

https://www.youtube.com/watch?v=ZY6yD5mIC9Q&feature=related

https://www.youtube.com/watch?v=bKfOtUM_7j0&feature=related

Matteom789

Posted on 30/10/2008, 12:34

Va bene i materiali e grazie mille lawrence!

Solo un altra cosa, dove trovo tutte queste cose?
ad esempio, per montare un motorino che mette in moto il nastro ci vorrebbero delle staffe, cuscinetti, ingranaggi e cinghie....
dove le trovo tutte queste cose?

Per i materiali migliori, mi attengo a questo schema, così chi passa di quà e vuole costruirsene uno basta che legga

1) Galleggiante in rame ... (dimensioni?)
2) Pettine superiore, non deve toccare, materiale???
3) Leggo plexyglas.... confermatemi appunto che sia il migliore
4 - 5) Nylon
6) Leggo metallo qualsiasi
7) Pettine inferiore, lana??? uso un normale cavo di rame per collegarlo all'altra sfera?

Edited by Matteom789 - 30/10/2008, 13:45

maxwell2

Posted on 30/10/2008, 14:19

Ciao Matteom789 e benvenuto nel forum.
Magari metti una piccola presentazione nella sezione apposita....

Il VDG che ho costruito tempo fa lo feci seguendo questo schema che allego qui sotto per poter commentare i vari componenti che lo costituiscono...

Il motorino è da 6 volt cc che sviluppi almeno 8000rpm.
Quest' ultimo andrà fissato per poterci avvolgere la cinghietta di gomma( carica negativa) su di un perno,in vetro ( carica positiva ).
L' involucro attorno alla carica positiva deve essere in alluminio.
Per quanto riguarda i conduttori vanno bene quelli normali da impianti elettrici.
Il risultato ottenuto non è dei piu ecclatanti , ma qualche piccolo esperimento lo si puo' fare tranquillamente.

gyppe

Posted on 30/10/2008, 17:41

Mi sono documentato un pò, e in effetti c'è un pò di confusione, alcuni sono costruiti utilizzando punte per entrambi i pettini, altri come dice law con un materiale che striscia sulla cinghia, alcuni hanno i rulli in materiali diversi, altri entrambi in metallo caricati a potenziali diversi sfruttando gli stessi pettini. Ancora certi hanno un generatore di alta tensione continua e altri si caricano o per sfregamento o strappando elettroni con il pettine inferiore collegato a massa.

Da quello che ho capito quello con i rulli in metallo è il migliore ma è anche più difficile da costruire.
Penso sia meglio usarne uno "passivo" così ci si risparmia il generatore.
Qui ho trovato un articolo: http://doc.studenti.it/appunti/fisica/gene...n-de-graaf.html

Non avevo pensato al galleggiante in rame!

Per cuscinetti e materiali, come dice law, prova su distrelec, o su rs components, trovi tutto.

Questo lo dovete proprio vedere, su un sito che vende materiali didattici, oltre al van de graaf di lusso, trovate anche il "generatore di carica piezoelettrico", notare la sua costruzione d'eccellenza e il suo costo.....

http://www.3bscientific.it/shop/italy/elet...612_0_8638.html

maxwell2

Posted on 30/10/2008, 17:47

Gyppe se vai all' esselunga trovi generatori di alta tensione , come quelli , che sfruttano la piezoelettricità , per accendere i fornelli e ne acquisti uno per pochi euro. :lol:

gyppe

Posted on 30/10/2008, 17:48

Eh appunto!

Se poi vai dal cinese, ti regalano il set da 12 pezzi con l'acquisto di una padella

Matteom789

Posted on 30/10/2008, 18:03

OK!

ho iniziato la creazione

Appena posso faccio delle foto almeno commentate tutti ...

Comunque sia, gyppe, nel file di studenti.it è spiegato il funzionamento di uno non con tutti i rulli in metallo:

CITAZIONE

La base in bachelite contiene il motore che aziona il rullo inferiore in ottone cromato.
La velocità del motore che aziona la cinghia è regolabile mediante reostato.
Il supporto che sostiene il rullo superiore è in plexiglas La cinghia di gomma, il pozzo che raccoglie le cariche è in rete d’ottone nichelato.

FUNZIONAMENTO
Il motore alla base della colonna trascina la cinghia isolante e flessibile di gomma tra due pulegge, una della quali è alloggiata all'interno della cavità della sfera. Il generatore elettrostatico ausiliario, per mezzo di un pettine metallico che sfrutta il potere disperdente delle punte, trasferisce in continuazione cariche alla cinghia che le trasporta nella cavità della sfera, che le preleva per mezzo di un altro pettine ad essa collegato. La carica si distribuisce sulla superficie esterna della sfera e qui si accumula facendo innalzare il potenziale. E' interessante notare come viene sfruttato il modo di distribuzione della carica nei conduttori scegliendo la forma opportuna a seconda del risultato che si vuole ottenere: il sistema delle punte là dove si vuole che scocchino microscintille per trasferire la carica da un corpo all'altro, e quello della sfera là dove invece si vuole una distribuzione uniforme che eviti la formazione di campi elettrici più intensi in un punto e di conseguenza la scarica anzitempo della sfera stessa.

Non so che fare!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

vorrei farne uno che arrivi a potenziali davvero molto molto alti!
il massimo che un amatore neanche tanto esperto riesce a fare, senno come dice maxwell mi compro un accendi fornelli e vedo quello...

Vorrei delle scintille minimo di circa 10-15cm...

Quindi, rimangono ancora dei dubbi su:
Migliore materiale per la cinghia ( se e' piu lunga e' meglio? e piu larga??)
Migliore materiale per i 2 rulli
Come fare i pettini ...

Grazie mille per tutti gli aiuti, spero possiate ancora aiutarmi

gyppe

Posted on 30/10/2008, 18:15

Aaallora, la massima tensione dipende dalla grandezza della sfera e dal suo isolamento, più è lucida e con i bordi del foro arrotondati e meno disperde, la massima tensione ottenibile è pari a 28.000 volte il suo raggio espresso in cm a cui bisogna togliere un buon 25% per via delle dispersioni e per la presenza del foro, quindi già una sfera di 20 cm di diametro ti permette di raggiungere tensioni molto elevate.
La corrente massima dipende dalla larghezza della cinghia, e dalla sua velocità.

Come materiale per la cinghia, l'unica soluzione utilizzabile è quella della gomma, altri materiali sarebbero difficili da usare.
Per i rulli scegli i materiali che trovi più facilmente e i più distanti possibile nella scala triboelettrica, il migliore sarebbe vetro in cima e teflon alla base, ma ho trovato in qualche altro sito un materiale che sta ancora più in basso del teflon, ma ora non riesco più a trovarlo.

Per i pettini vedi tu, quello superiore va di sicuro fatto con degli spillini, quello inferiore puoi provare sia con gli spillini a terra, con un materiale che sfrega sulla cinghia, e anche con gli spillini connessi a un generatore di alta tensione.

Altro non so, però sta cosa mi sta intrigando, se rimedio una sfera faccio qualche prova.

Matteom789

Posted on 30/10/2008, 18:26

Perfetto grazie mille!!!

Avrei ancora 2 domande/precisazioni:
La largezza 7cm secondo te va bene?
la lunghezza sarà 1,5 metri (cioè altezza 70 - 80 cm)
Il motore l'ho preso da un montapanna e aveva una riduzione con ginghia (diametri: motore 2cm, perno montapanna 18cm) e faceva girare forte il montapanna, quindi penso sia ok!

Hai detto i materiali dei perni il più possibile distanti nella scala triboelettica, però come, quello in alto più verso il positivo, basso negativo o viceversa??

P.S. per la sfera farò fatica a trovarla....

grazie;)

gyppe

Posted on 30/10/2008, 18:42

Secondo me la cinghia è già troppo lunga, io farei una cosa piccolina come questo:

http://www.3bscientific.it/shop/italy/elet...image_zoom.html

E' comodo e ti permette di raggiungere 200-250kV, che sono oltre 20cm di scarica, più che sufficienti.
Farlo più grande è difficile, sopratutto per trovare la sfera e la cinghia adatta.

Law, max? L'esperto in alta tensione non sono io!

Con la foto allegata scatta anche l'indovinello

Guardando attentamente la foto è possibile scoprire un piccolo segreto......

Per i rulli, il superiore deve essere positivo, quello inferiore negativo, quindi vetro in cima e teflon in basso, la larghezza della cinghia dovrebbe andare bene, come altezza sceglierei 30 massimo 40 centrimetri considerando che una porzione va all'interno della sfera.

Matteom789

Posted on 30/10/2008, 18:46

ok perfetto, però io ho necessità di mettere, nel rullo inferiore, un'anima in metallo (il perno del motore è in metallo)

quindi ci sarebbe il perno in metallo e intorno il teflon. il rivestimento in teflon lo farei abbastanza spesso, qualche cm, complessivamente verrebbe un perno di diametro 5cm.

Ora mi fermo quì, quando avrò fatto sotto vi chiederò meglio per sopra.

Comunque, le misure sopra vanno bene? l'anima in metallo spregiudica qualcosa??
Come mai nel link postato sopra il generatore ha la cinghia che è stata fatti ravvicinare molto quasi a toccarsi?? aumenta qualcosa??

GILA75

Posted on 30/10/2008, 18:46

Teslaro 3 livello

Group:: Member

Posts:: 2,612

Reputation:: +2

Location:: briansa

Status:

ciao matteom789, il VDG,e' un pezzo che lo vorrei fare,a dir la verita' sono un sacco le cose che vorrei fare.
il VDG,sembra una stupidata dal punto di vista costruttivo,ma nn e' proprio cosi'. la cinghia come diceva lawrence se nn e' ben messa sui rulli tende a sfilarsi,quindi i 2 rulli devono essre assolutamente paralleli tra loro. io avevo pensato una volta recuperati i 2 rulli di tornirli facendo una scanalatura x l'alloggio della cinghia!
poi sta a te se farlo a strofinio oppure con una fonte di at che spruzza sulla cinghia.un idea potrebbe essere un elevatore di tensione fatto con diodi-condensatori.ma mi pare in questo caso,nn sono sicuro e nn mi ricordo se me lo sono sognato o sel'ho letto,puo' diventare pericoloso a toccare la sfera!! e poi sempre attenzione alle dimostrazioni con persone,assicurarsi con nn portino pace-maker,gli andrebbe in palla!!

gyppe

Posted on 30/10/2008, 19:04

Per mantenere in sede la cinghia si può fare un sistema identico a quello delle carteggiatrici, un rullo è fisso mentre l'altro può essere angolato rispetto all'altro tramite una vite, in questo modo si può regolare il rullo finchè la cinghia sta bene in sede.

Se il rullo è spesso, il perno metallico interno non disturba, per stare sicuro ti basta isolare il perno con dei supporti plastici.

Riguardo la pericolosità, a quanto ho letto, ma prendetelo con le molle perchè non sono esperto, con sfere anche di 45 mm, e costruito molto bene compreso un generatore cc ad alta tensione, si raggiungono quasi 700kv, ma la corrente erogata è molto bassa, mi pare 40mA, i pazzi toccavano addirittura la scintilla senza danni permanenti.
Quindi penso che con una sfera da 20cm si può stare abbastanza tranquilli, certo le normali precauzioni vanno rispettate.

Altra cosa sono le emissioni elettromagnetiche, che sono molto alte, gli esperimenti vanno fatti lontano da apparecchiature elettroniche sensibili, e naturalmente da portatori di pace maker.

158 replies since 29/10/2008, 20:32 7013 views