Van de Graaff jeneratörü hareket eden bir kayış yardımıyla içi boş bir kürede yüksek gerilim biriktirmeye yarayan bir . 1929 yılında Amerikalı fizikçi Robert Jemison Van de Graaff tarafından icat edilen bu jeneratörde potansiyel farkı 5 megavolta kadar çıkabilir. Bu araç bir üreteç ve ona paralel bağlı bir kondansatör ile çok büyük bir elektriksel direnç olarak da düşünülebilir.
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTg0THpneUwxWmhibDlrWlY5bmNtRmhabVpmWjJWdVpYSmhkRzl5WDNOdExtcHdaeTh4TlRCd2VDMVdZVzVmWkdWZlozSmhZV1ptWDJkbGJtVnlZWFJ2Y2w5emJTNXFjR2M9LmpwZw==.jpg)
Yük, iletkenin içinde herhangi bir yere yerleştirildiğinde,dış yüzeye doğru hareket eder ve iletkenin içinde alan sıfır olur. Robert Van de Graaff bu düşünceden faydalanarak 1931 yılında, yüklü parçacıkları yüksek kinetik enerjisine çıkaran hızlandırıcı inşa etmiştir.Bu yüksek enerjili parçacıklar, kanser tedavisinde de olduğu gibi maddenin mikroskobik yapısını anlamak için kullanılır.
Yalıtkan bir kayış (veya zincir) içi boş bir iletkene sürekli yük taşır ve yükler iletkenin dış yüzeyinde birikirler.Yüzeyde yükler arttıkça iletken kürenin elektrik potansiyeli de artar.Yük bir iyon kaynağı tarafından üretilir. Atomların işareti yüksek potansiyelin olduğu bölgeden dışarı itilecek şekildedir ve böylece atomlar hızlanır. Bu düzeneklere Van de Graaff hızlandırıcısı veya jeneratörü denir. Basit bir Van de Graaff jeneratörü, biri içi boş bir metal küre ile çevrelenmiş farklı malzemeden oluşan iki silindir üzerinde hareket eden bir kauçuk kayıştan (veya benzer bir esnek dielektrik malzemeden) oluşur. [ alıntı gerekli ] Keskin metal noktaların tarak şekilli sıraları şeklinde iki elektrot (2) ve (7), alt silindirin altına yakın ve kürenin içinde, üst silindirin üzerine yerleştirilmiştir. Tarak (2) küreye, tarak (7) toprağa bağlıdır. Şarj yöntemi triboelektrik etkiye dayanmaktadırbenzer olmayan malzemelerin basit teması, bazı elektronların bir malzemeden diğerine aktarılmasına neden olur. Örneğin (şemaya bakın), üst silindirin akrilik camı pozitif olarak yüklenirken, kayışın lastiği negatif olarak yüklenecektir. Üst silindir pozitif yük biriktirirken kayış iç yüzeyinde negatif yükü taşır. Daha sonra, pozitif üst silindiri (3) çevreleyen güçlü elektrik alanı, yakındaki tarağın (2) noktalarının yakınında çok yüksek bir elektrik alanı indükler. Noktalarda, alan hava moleküllerini iyonize edecek kadar güçlü hale gelir ve pozitif iyonlar taraklara giderken elektronlar kayışın dışına çekilir. Tarakta (2) taraktaki elektronlar tarafından nötralize edilirler, böylece tarak ve bağlı dış kabuk (1) daha az net elektron ile bırakılır. İlke olarak gösterilenFaraday buz kovası deneyi, yani Gauss yasasına göre, fazla pozitif yük dış kabuğun (1) dış yüzeyi üzerinde birikir ve kabuğun içinde hiç alan kalmaz. Bu yöntemle elektrostatik indüksiyon devam eder ve kabuk üzerinde çok büyük miktarda yük oluşturur.
Örnekte, alt silindir (6), kayışın iç yüzeyinden negatif yükü alan metaldir. Alt tarak (7), noktalarında hava moleküllerini iyonize edecek kadar büyük hale gelen yüksek bir elektrik alanı geliştirir. Bu durumda, elektronlar tarağa çekilir ve pozitif hava iyonları, kayışın dış yüzeyindeki negatif yükü nötralize eder veya kayışa bağlanır. Kayışın yukarı ve aşağı taraflarındaki yüklerin tam dengesi, kullanılan malzemelerin kombinasyonuna bağlı olacaktır. Örnekte, yukarı doğru hareket eden kayış aşağı doğru hareket eden kayıştan daha pozitif olmalıdır. Kayış hareket etmeye devam ettikçe, sabit bir "şarj akımı" kayıştan geçer ve küre şarjın hızı kaybolana kadar (sızıntı vekorona deşarjları) şarj akımına eşittir. Küre ne kadar büyük ve yerden o kadar uzaksa, tepe potansiyeli o kadar yüksek olacaktır. Örnekte, metal küre (8) olan çubuk, alt tarak (7) gibi toprağa bağlanmıştır; elektronlar pozitif kürenin çekiciliği nedeniyle yerden çekilir ve elektrik alanı yeterince büyük olduğunda (aşağıya bakın) hava bir elektrik deşarj kıvılcımı (9) şeklinde kırılır. Kayışın ve silindirlerin malzemesi seçilebildiğinden, içi boş metal küre üzerindeki biriken yük pozitif (elektron eksikliği) veya negatif (aşırı elektronlar) yapılabilir.
Yukarıda açıklanan sürtünme tipi jeneratörün, yüksek voltaj kaynağı gerektirmediği için science fair veya ev yapımı projeler için oluşturulması daha kolaydır. Yükü kayışın üstüne ve dışına daha verimli bir şekilde aktarmak için kayışın üst ve / veya alt konumlarında yüksek voltaj kaynaklarının kullanıldığı alternatif tasarımlarla (burada tartışılmamaktadır) daha büyük potansiyeller elde edilebilir.
Van de Graaff jeneratör terminalinin çalışması için küre şeklinde olması gerekmez ve aslında optimum şekil, kemerin girdiği deliğin etrafında içe doğru bir eğriye sahip bir küredir. Yuvarlak bir terminal etrafındaki elektrik alanını en aza indirir, havanın veya diğer dielektrik gazın iyonlaştırılması olmadan daha büyük potansiyellerin elde edilmesini sağlar. Kürenin dışında, elektrik alanı çok kuvvetli hale gelir ve alan tarafından doğrudan dışarıdan yük uygulanması önlenir. Elektrik yüklü iletkenlerin içinde herhangi bir elektrik alanı bulunmadığından, yükler, dış kabuğun tam potansiyeline yükseltilmeden içten sürekli olarak eklenebilir. Bir Van de Graaff jeneratörü hemen hemen her elektrik potansiyel seviyesinde aynı küçük akımı sağlayabildiğinden, neredeyse ideal bir akım kaynağına bir örnektir .
Elde edilen maksimum potansiyel kabaca küre çapına eşit olan R elektrik alanı ile çarpılması e max korona deşarj çevredeki gazın içinde oluşmaya başlar hangi. Standart sıcaklık ve basınçta (STP) hava için arıza alanı yaklaşık 30 kV / cm'dir. Bu nedenle, çapı cilalı küresel elektrot 30 cm maksimum gerilim geliştirmek için beklenebilecek V max = R · E maksimum yaklaşık 450 kV. Bu, Van de Graaff jeneratörlerinin neden mümkün olan en büyük çapta yapıldığını açıklar.
Günümüzde küçük çaplı olanları deneye amaçlı kullanılsa da, daha büyük olanları Röntgen cihazlarında, çeşitli sterilizasyonlarda, hatta parçacık hızlandırıcılarda elekrik ihtiyacını karşılamak için kullanılabilir.
![image](https://www.wikipedia.tr-tr.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraXBlZGlhLnRyLXRyLm5pbmEuYXovaW1hZ2UvYUhSMGNITTZMeTkxY0d4dllXUXVkMmxyYVcxbFpHbGhMbTl5Wnk5M2FXdHBjR1ZrYVdFdlkyOXRiVzl1Y3k5MGFIVnRZaTh3THpBM0wxWmhibDlrWlY5SGNtRmhabVpmWjJWdVpYSmhkRzl5TG5OMlp5OHpOVEJ3ZUMxV1lXNWZaR1ZmUjNKaFlXWm1YMmRsYm1WeVlYUnZjaTV6ZG1jdWNHNW4ucG5n.png)
1) Metal, içi boş küre (pozitif yükü taşır)
2) Üst elektrot, kayışa çok küçük bir mesafede ama asla dokunmaz
3) Üst rulman, metal
4) Kayışın pozitif yüklü tarafı
5) Kayışın negatif yüklü tarafı
6) Alt rulman (Plastik, örn. Polimetilakrilat)
7) Alt elektrot (Toprak, zıt elektrot)
8) Negatif yüklü küre (Asıl küreyi yüklemek için)
9) Potansiyel farkından dolayı oluşan kıvılcım
![]() | Elektrik ile ilgili bu madde seviyesindedir. Madde içeriğini genişleterek Vikipedi'ye katkı sağlayabilirsiniz. |
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Van de Graaff jeneratoru hareket eden bir kayis yardimiyla ici bos bir kurede yuksek gerilim biriktirmeye yarayan bir 1929 yilinda Amerikali fizikci Robert Jemison Van de Graaff tarafindan icat edilen bu jeneratorde potansiyel farki 5 megavolta kadar cikabilir Bu arac bir uretec ve ona paralel bagli bir kondansator ile cok buyuk bir elektriksel direnc olarak da dusunulebilir Kucuk bir Van de Graaff jeneratoru Yuk iletkenin icinde herhangi bir yere yerlestirildiginde dis yuzeye dogru hareket eder ve iletkenin icinde alan sifir olur Robert Van de Graaff bu dusunceden faydalanarak 1931 yilinda yuklu parcaciklari yuksek kinetik enerjisine cikaran hizlandirici insa etmistir Bu yuksek enerjili parcaciklar kanser tedavisinde de oldugu gibi maddenin mikroskobik yapisini anlamak icin kullanilir Yalitkan bir kayis veya zincir ici bos bir iletkene surekli yuk tasir ve yukler iletkenin dis yuzeyinde birikirler Yuzeyde yukler arttikca iletken kurenin elektrik potansiyeli de artar Yuk bir iyon kaynagi tarafindan uretilir Atomlarin isareti yuksek potansiyelin oldugu bolgeden disari itilecek sekildedir ve boylece atomlar hizlanir Bu duzeneklere Van de Graaff hizlandiricisi veya jeneratoru denir Basit bir Van de Graaff jeneratoru biri ici bos bir metal kure ile cevrelenmis farkli malzemeden olusan iki silindir uzerinde hareket eden bir kaucuk kayistan veya benzer bir esnek dielektrik malzemeden olusur alinti gerekli Keskin metal noktalarin tarak sekilli siralari seklinde iki elektrot 2 ve 7 alt silindirin altina yakin ve kurenin icinde ust silindirin uzerine yerlestirilmistir Tarak 2 kureye tarak 7 topraga baglidir Sarj yontemi triboelektrik etkiye dayanmaktadirbenzer olmayan malzemelerin basit temasi bazi elektronlarin bir malzemeden digerine aktarilmasina neden olur Ornegin semaya bakin ust silindirin akrilik cami pozitif olarak yuklenirken kayisin lastigi negatif olarak yuklenecektir Ust silindir pozitif yuk biriktirirken kayis ic yuzeyinde negatif yuku tasir Daha sonra pozitif ust silindiri 3 cevreleyen guclu elektrik alani yakindaki taragin 2 noktalarinin yakininda cok yuksek bir elektrik alani indukler Noktalarda alan hava molekullerini iyonize edecek kadar guclu hale gelir ve pozitif iyonlar taraklara giderken elektronlar kayisin disina cekilir Tarakta 2 taraktaki elektronlar tarafindan notralize edilirler boylece tarak ve bagli dis kabuk 1 daha az net elektron ile birakilir Ilke olarak gosterilenFaraday buz kovasi deneyi yani Gauss yasasina gore fazla pozitif yuk dis kabugun 1 dis yuzeyi uzerinde birikir ve kabugun icinde hic alan kalmaz Bu yontemle elektrostatik induksiyon devam eder ve kabuk uzerinde cok buyuk miktarda yuk olusturur Ornekte alt silindir 6 kayisin ic yuzeyinden negatif yuku alan metaldir Alt tarak 7 noktalarinda hava molekullerini iyonize edecek kadar buyuk hale gelen yuksek bir elektrik alani gelistirir Bu durumda elektronlar taraga cekilir ve pozitif hava iyonlari kayisin dis yuzeyindeki negatif yuku notralize eder veya kayisa baglanir Kayisin yukari ve asagi taraflarindaki yuklerin tam dengesi kullanilan malzemelerin kombinasyonuna bagli olacaktir Ornekte yukari dogru hareket eden kayis asagi dogru hareket eden kayistan daha pozitif olmalidir Kayis hareket etmeye devam ettikce sabit bir sarj akimi kayistan gecer ve kure sarjin hizi kaybolana kadar sizinti vekorona desarjlari sarj akimina esittir Kure ne kadar buyuk ve yerden o kadar uzaksa tepe potansiyeli o kadar yuksek olacaktir Ornekte metal kure 8 olan cubuk alt tarak 7 gibi topraga baglanmistir elektronlar pozitif kurenin cekiciligi nedeniyle yerden cekilir ve elektrik alani yeterince buyuk oldugunda asagiya bakin hava bir elektrik desarj kivilcimi 9 seklinde kirilir Kayisin ve silindirlerin malzemesi secilebildiginden ici bos metal kure uzerindeki biriken yuk pozitif elektron eksikligi veya negatif asiri elektronlar yapilabilir Yukarida aciklanan surtunme tipi jeneratorun yuksek voltaj kaynagi gerektirmedigi icin science fair veya ev yapimi projeler icin olusturulmasi daha kolaydir Yuku kayisin ustune ve disina daha verimli bir sekilde aktarmak icin kayisin ust ve veya alt konumlarinda yuksek voltaj kaynaklarinin kullanildigi alternatif tasarimlarla burada tartisilmamaktadir daha buyuk potansiyeller elde edilebilir Van de Graaff jenerator terminalinin calismasi icin kure seklinde olmasi gerekmez ve aslinda optimum sekil kemerin girdigi deligin etrafinda ice dogru bir egriye sahip bir kuredir Yuvarlak bir terminal etrafindaki elektrik alanini en aza indirir havanin veya diger dielektrik gazin iyonlastirilmasi olmadan daha buyuk potansiyellerin elde edilmesini saglar Kurenin disinda elektrik alani cok kuvvetli hale gelir ve alan tarafindan dogrudan disaridan yuk uygulanmasi onlenir Elektrik yuklu iletkenlerin icinde herhangi bir elektrik alani bulunmadigindan yukler dis kabugun tam potansiyeline yukseltilmeden icten surekli olarak eklenebilir Bir Van de Graaff jeneratoru hemen hemen her elektrik potansiyel seviyesinde ayni kucuk akimi saglayabildiginden neredeyse ideal bir akim kaynagina bir ornektir Elde edilen maksimum potansiyel kabaca kure capina esit olan R elektrik alani ile carpilmasi e max korona desarj cevredeki gazin icinde olusmaya baslar hangi Standart sicaklik ve basincta STP hava icin ariza alani yaklasik 30 kV cm dir Bu nedenle capi cilali kuresel elektrot 30 cm maksimum gerilim gelistirmek icin beklenebilecek V max R E maksimum yaklasik 450 kV Bu Van de Graaff jeneratorlerinin neden mumkun olan en buyuk capta yapildigini aciklar Gunumuzde kucuk capli olanlari deneye amacli kullanilsa da daha buyuk olanlari Rontgen cihazlarinda cesitli sterilizasyonlarda hatta parcacik hizlandiricilarda elekrik ihtiyacini karsilamak icin kullanilabilir Van de Graaff jeneratoru aciklamasi 1 Metal ici bos kure pozitif yuku tasir 2 Ust elektrot kayisa cok kucuk bir mesafede ama asla dokunmaz 3 Ust rulman metal 4 Kayisin pozitif yuklu tarafi 5 Kayisin negatif yuklu tarafi 6 Alt rulman Plastik orn Polimetilakrilat 7 Alt elektrot Toprak zit elektrot 8 Negatif yuklu kure Asil kureyi yuklemek icin 9 Potansiyel farkindan dolayi olusan kivilcimElektrik ile ilgili bu madde taslak seviyesindedir Madde icerigini genisleterek Vikipedi ye katki saglayabilirsiniz