Generatore di Van de Graaff, AEC

macchina elettrostatica per la generazione di elevate differenze di potenziale

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Inventario: 

Costruttore: American Electrostatic Company, Inc., Tulsa, Oklahoma, Model SC 21 V, Ser. 326, 1950 circa

Data di acquisto:

Materiali e componenti: vari

Dimensioni: circa 20 x 30 x 90 cm

Prezzo:

Descrizione e caratteristiche fisiche

Lo strumento è un generatore elettrostatico in grado di accumulare una notevole quantità di carica elettrica in un conduttore, creando tra questo e un elettrodo collegato a terra un'altissima differenza di potenziale (d.d.p.) che può raggiungere anche milioni di volt.

Il meccanismo di funzionamento dello strumento è semplice. Esso è composto da un guscio sferico conduttore sorretto da due supporti isolanti di plexiglas. Al suo interno vi è una cinghia isolante di gomma tesa tra due cilindri, che viene messa in rotazione da un motorino elettrico con alimentazione di 6 V. La cinghia è posta in contatto con un pettine metallico che può essere collegato a un generatore di tensione continua. Le punte del pettine trasferiscono per induzione le cariche elettriche positive alla cinghia, che ruotando le trascina. La cinghia, che nella parte superiore dello strumento è messa in contatto con un altro pettine metallico collegato al guscio sferico, tramite esse cede le cariche acquisite al guscio e si scarica. Quest'ultimo acquista man mano sempre più carica, finché non si raggiunge una d.d.p. massima rispetto a terra che può raggiungere valori anche di milioni di volt. Solitamente, vi è un secondo conduttore collegato allo strumento o a terra, che caricandosi di segno opposto per induzione quando viene avvicinato al guscio sferico innesca delle scariche elettriche. Proprio per la sua semplicità è stato riprodotto in diverse scale di grandezza e con numerose modifiche e migliorie. 

Schema di funzionamento della macchina di Van de Graaff.

Notizie storiche e uso dello strumento

Fu inventato nel 1929 dal fisico statunitense Robert Jemison Van de Graaff (1901 - 1967), che intendeva usarlo come acceleratore di particelle sfruttando le altissime d.d.p. che era in grado di generare.

Il più grande acceleratore attualmente in uso si trova al Boston Museum of Science, alto 6,7 m, con una sfera di 4,5 m di diametro che consente di raggiungere 2 MV di tensione. Fu costruito da Van de Graaff stesso intorno al 1930.

Bibliografia & sitografia

A cura di Aurelio Agliolo Gallitto. Ultima revisione 23.07.20232012 © Collezione Storica degli Strumenti di Fisica, Università di Palermo