Van de Graaff sorgailua

Robert J. Van de Graaff-ek 1929an diseinatu zuen bere izena Massachusettseko Teknologia Institutuan (MIT) esperimentuak fisika nuklearraren eremuan egiteko eramango lukeen sorgailu elektrikoa. Esperimentu hauetan, konklusioak atera nahi zuten atomoen nukleoei buruz kolisioen bidez, hartarako, partikula kargatuak bizkortu egin behar zuten; eta abiadura handia lortu ondoren zuri finko batzuen kontra talka egiten zuten.

1931n jada aipaturiko sorgailua hel zedila MV eta guzti 1eko potentzial desberdintasunetara lortu zuen. Gaur egun pelletron-a 25MV-tentsioetara heltzera heltzen daitezkeen sistemak aurkitzen ditugu.

1.  Goialdeko esfera metaliko hutsa

2.  Zutabe isolatzaile laguntzailea, muntaketa jasateko dena.

3.   Material desberdineko bi arrabol: goikoa, libre biratzen duena uhalak arrastatuta; eta behekoa, konektatutako motorrak bere ardatzera mugiarazitakoa.

4.  Bi “orrazi” metaliko (goiko eta beheko) airea ionizatzeko. Behekoa lurrera eta nagusia esferaren barnerako konektatuta daude.

5.  Material isolatzaileko uhal garraiatzailea (kolore argiko izateak dio gidari egingo luketen karbono osagairik ez duela eramaten).

6.  Motor elektriko bat, zeinen ardatza beheko zilindroko ardatza ere den oinarri isolatzailearen gainean prestatuta. Motorraren ordez engranaje bat biraderarekin jar daiteke dena eskuz mugitzeko.

Motorrak eragingo du uhal isolatzailearekin harremanetan sartzerakoan kargetatik bereiztea produzituko duen behealdeko arrabola biratzea, triboelektrico efektu bezala ezagutzen dena da. Bai arrabolak bai uhalak karga berak erosiko dituzte baina kontrako zeinuko, hau beretan erabilitako materialen mendean egongo da.

Arrabolak zeinu desberdineko kargei eragiten die beheko sare metalikoan, bi elementu hauen artean eratzen den eremu elektriko biziak inguratzen dituen airea ionizatzen du.

Aluminio-sareko kargek ez dute metala uzten, baina plasma gidaria eratzen da sortutako eremu elektriko sendoagatik, azkenik karga hauek (Korona efektua) aldara daitezela eragiten duenagatik.

Orduan da zubi gidaria eratuko duenean karga-mugimendurako. Arrabolak karga negatiboak erakarriko ditu, baina uhalak haietako asko harrapatuko ditu beragatik pasatzerakoan.

Karga-dentsitatea arrabolean handiagoa izango da uhalean azken honengatik, gainera, azal handiagotik hedatuko direnez gero arraboleko karga oso bizia izango dela aipaturiko karga aipaturiko zonan metatuko denez gero.

Honela zinta isolatzaileak goiko arraboleranzko karga negatiboko fluxu jarraitua joan garraiatu. Goiko arrabola material neutroko denez gero ez du kargarik garraiatuko uhalaren jaitsieran.

Iristerakoan goiko arrabolera kargak pasatuko du esferaren barnean aurkitzen den aluminioko sare gidarian zehar, doa airea sarearen eta zintaren artean ionizatzeko eremu behar bezain bizia sortuz. Hor esferaren (Faraday efektuaren) barneko airea joan kargatu ere.