B02 van de Graaff-generator

Stikkord:
Elektrisermaskin 
Elektrostatisk fordeling 

Vi har aldri hørt om noen som er skadd av støt fra en demonstrasjonsgenerator. Ladningene er så små at energien blir for liten selv med spenninger på flere hundre tusen volt. Energien i en gnist kan være noen hundredels joule, og svarer kanskje til fallenergien i et eple 20 cm over bakken. At noen skvetter og syns det er ubehagelig er en annen sak. 

Men man må være forsiktig med store kondensatorer hvis man lader dem med en vdG-maskin.
 

Hvis maskinen likevel ikke virker, kan du prøve å holde et tørkepapir inntil beltet mens det er i gang. Ofte hjelper det å sveive en god stund. 

Vår erfaring er også at gummibanda blir dårligere etter som de morkner. Kanskje må en skifte beltet. Da må du få garanti fra forhandleren om at det er brukbart. Noe gummi er ikke god nok isolator til at den kan brukes. 
 

Metallkula på toppen er som regel ikke kuleformet. La oss anta at den blir negativ. Metallkammen inne i kula står i kontakt med kula. Den har skarpe spisser som peker inn mot den øverste valsen. Denne valsen er gjerne av plast, og vi skal anta den blir negativt ladd, noe vi skal se mer om nedenfor. Den negative valsen skyver elektroner fra utsida av gummibandet over på spissene. Derfra forsvinner de til utsida av kula, for i et ledende legeme samler ladningene seg på utsida. 

Gummibandet får altså positive ladninger på utsida og bremser elektronstrømmen. Men vi sveiver og det kommer stadig nytt band til, og det er nøytralt. For ved den nederste valsen er det en jordet kam med spisser inn mot bandet. Når det positive bandet kommer ned dit, trekker det til seg elektroner ut av spissene og blir nøytralisert. Så er det altså nøytralt når det kommer opp igjen, og kan sende nye elektroner til kula. Det fortsetter til kula får så stort potensial at det slår gnister over til omgivelsene eller ladningene lekker ut på andre måter.

Men hvordan blir den øverste valsen negativ i første omgang? Vi tror at ved kontakten mellom valsen og gummi- bandet trekker valsen elektroner ut av gummibandet. Da blir valsen negativ og innsiden av gummien positiv, til sammen nøytral. Men gummibandet blir sveivd ned til den underste metallvalsen som er jordet, og derfor blir innsida av gummibandet nøytralisert sammen med utsida. 

Den øverste valsen blir derfor mer og mer negativ under igangkjøringen og slutter med å trekke til seg elektroner fra bandet. Valsen er negativ, bandet er nøytralt når det kommer fram til kamspissene. Da har vi fått den starttilstanden vi trenger. 

Noen maskiner får positiv kule. Da må vi regne med at den øverste valsen blir positiv ved kontakt med bandet. Det kommer an på hva slags stoff vi har i valser og belter. 

Hvis vi forresten ladde kula på vår maskin positiv til å begynne med, ved hjelp av en annen maskin, så holdt den seg positiv selv når vi arbeidet med den for seg selv.

Det fins mange typer elektrisermaskiner, og alle har det felles at det ofte er vanskelig å få dem til å virke. Sørg i alle tilfelle for at de er ordentlig reine og tørre. Ofte er det en glasskive som går rundt. Man får kanskje spenning hvis man holder et tørkepapir eller et katteskinn eller en ullfille inn mot skiva mens den roterer. Det kan hende det er nødvendig å holde et papir inn mot gummibandet på en vdG-maskin også.