domvpavlino.ru

Ускорители заряженных частиц. Электростатические игрушки и генератор Ван де Граафа. Научные игрушки Генератор ван де граафа учебный

Американскому физику Роберту ван де Граафу довелось родиться и творить на стыке двух великих научных эпох – электричества и ядерной физики. Созданный им в 1929 году генератор, вошедший в историю под его именем, предназначался для первых физических ядерных исследований в качестве ускорителя частиц. Спустя всего два года, установка выдавала разряды мощностью до 7 млн. вольт.

Принцип действия генератора Ван де Граафа

Генератор Ван де Граафа — один из первых линейных ускорителей. Тем не менее воспроизвести его действующую модель по силам любому, кто хоть немного разбирается в электротехнике.

Генератор состоит из двух сфер, на которые подаются положительные и отрицательные заряды, диэлектрической закольцованной ленты, натянутой на 2 вращающихся валика (верхнего и нижнего), двух электродов в виде щеток, расположенных около валиков, причем верхний электрод замкнут на внутреннюю поверхность сферы, а нижний соединен с источником высокого напряжения.

Устройство начинает работать с вращением ленты, натянутой на валики. Верхний валик изготовлен из диэлектрического материала, а нижний – из металла с заземлением. Верхний электрод соединен с металлической сферой, а нижний, связанный с источником высокого напряжения, ионизирует окружающий воздух и создает положительные ионы, «прилипающие» к движущейся ленте.


Она, подобно транспортеру, «доставляет» положительные заряды «наверх», где с валика их снимает щеточный электрод, перебрасывая на внутреннюю поверхность сферы, где заряды накапливаются.

Одновременно на другой сфере происходит накопление отрицательных зарядов. Как только накопленный потенциал достигает критического уровня, происходит электрический разряд.

На заре ядерной эпохи генератор Ван де Граафа какое-то время использовался в качестве линейного ускорителя частиц. Но его активная научная «карьера» продолжалась недолго. Очень скоро появились ускорители нового поколения, несоизмеримые по мощности и возможностям со своим предшественником.

Однако в отличие от своих «ровесников», электротехнических устройств середины прошлого века, списанных в утиль, генератор Ван де Граафа ведет довольно активную жизнь. Из ведущих исследовательских центров он перебрался в школьные физклассы и институтские лаборатории, став, к примеру, незаменимым учебным пособием для моделирования природных разрядов в газовой среде.

Пожалуй, одним из самых известных опытов носит название «волосы дыбом». Для этого нужно встать на резиновый коврик или деревянную доску и прикоснуться к включенному генератору Ван де Граафа. Обладателей пышной шевелюры ждет сюрприз, достойный снимка с последующим размещением в Instagram.

Генератор Ван де Граафа своими руками

В нем воплощен известный тезис: «Все гениальное просто». В YouTube и на интернет-сайтах можно встретить десятки вариантов действующих генераторов Ван де Граафа, изготовленных руками умельцев из абсолютно доступных подручных материалов – карандашей, обрезков водопроводных труб ПВХ, резинок, канцелярских скрепок, батареек, электродвигателей от игрушек, скотча, проводов и т. д. Данный перечень ограничивается лишь фантазией и квалификацией изобретателей.

Наиболее доступным является вариант с обрезком трубы ПВХ, внутри которого на осях крепятся вращающиеся валики, соединенные между собой прочной лентой. Для установления осей необходимо с помощью разогретого паяльника вверху и внизу проделать параллельные отверстия.

Перпендикулярно к нижней оси проделывается еще одно отверстие для щетки. Нижний валик и щетка соединяется с электромотором. В качестве сферы можно задействовать использованную банку из-под газировки емкостью 0,33 л. К стороне, обращенной внутрь трубы, прикрепляется щетка для снятия положительного заряда. После этого конструкция собирается. Все, можно запускать. Через пару минут следует поднести банку-сферу к струйке воды, и она под действием магнитного поля слега отклонится. Что и требовалось доказать.

Генератор Ван де Граафа изобрели в первой половине прошлого века. Он использовался для разных целей, в том числе для ядерных испытаний. Со временем спектр применения существенно сузился. В наши дни его можно свободно приобрести и демонстрировать детям левитацию разных объектов. Также генератор возможно соорудить самостоятельно, тогда он станет хорошей учебной моделью для проведения различных опытов.

Хотите превратиться в волшебника? Возьмите обычный полиэтиленовый пакет, обрежьте два конца и плотно перевяжите ниточкой - должен получиться бантик. После этого простую пластиковую линейку потрите обо что-то шерстяное и поднесите к бантику: начнется настоящий полет!

Готовая «волшебная палочка» и фигурки, с которыми можно проделать подобные фокусы, можно купить в магазинах.

А вот игрушки, копирующие модель генератора, работают от аккумуляторных батарей. Если нажимать на кнопку, на его конце возникает электростатический заряд, переходящий на фигурки, отталкивающий заряды друг от друга. У фигурки имеется определенный вырез, она надувается и увеличивается объем. При ослабевании заряда нужно нажать на кнопку еще раз.

Экскурс в историю

Конечно, электростатический генератор - не только игрушка для детей. Американский ученый создал свое изделие, проводя серьезные исследования в области атомной физики. Первый демонстрационный образец увидел мир в 1929 году, он имел небольшие размеры. Более внушительно выглядел трибогенератор, что был установлен на рельсах дирижаблей. В состав конструкции входили два столба, сверху на них прикрепили полые алюминиевые сферы диаметром 15 футов.

В 1931 и 1933 годах соорудили две установки, мощность которых достигала невероятных значений - до семи миллионов вольт, а первый образец - всего лишь 80 киловольт.

Внутри наблюдается вращение вертикальной диэлектрической бумажной ленты. Ролик, размещенный в верхней части, - диэлектрик, а тот, что находится снизу, - металлический и соединяется с землей. Щеточный электрод сферы отвечает за снятие и подачу заряда, что равномерно распределяется в ней. Рядом с нижним электродом происходит ионизация воздушных масс, полезные осядут на ленте, и верхняя часть начнет заряжаться.

Для получения высокой разницы потенциалов линейных ускорителей частиц (именно с этой целью и разработали подобный генератор) используют две сферы с неодинаковыми зарядами. В одной собираются положительные, а в другой - отрицательные. При определенной концентрации проскакивал электрический заряд. Именно его исследовали. Напряжение могло составят несколько миллионов вольт.

Ранее приспособления применялись при проведении ядерных исследований, ускорении частиц. После появления других способов решений указанных задач их применение существенно сократилось. В наше время такие генераторы служат для моделирования. Например, они помогают имитировать природные газовые разряды. Но ленты теперь заменили на цепи со пластиковыми и железными звеньями, размещенными поочередно.

Изготовление своими руками

Модель нетрудно собрать самому, применяя подручные материалы. Генератор, собранный своими руками, будет составлен из таких элементов, как:

Обратите внимание, что все компоненты должны быть полностью сухими, на одном уровне с температурой воздуха в рабочем помещении. Иначе модель может не работать совсем или подавать слишком слабые импульсы. Подробную схему и видео по созданию генератора Ван де Граафа можно найти в сети Интернет.

Чтобы сделать самодельный генератор, просверлите отверстие на доске, которая станет основанием. Выберите нужный диаметр сверла , оно должно быть в форме пера. Затем проделайте на трубке пару отверстий: первое сверху, второе снизу - для паст, потом еще два - выше первого и перпендикулярно нижнему.

Далее, пасты чистят от чернил. Вырезается кусок соответственно диаметру трубы. Скрепка выпрямляется, она должна на 1 сантиметр выступать за пределы трубки. Скотч используется как основание диэлектрической ленты. Им следует обклеить резинку так, чтобы она с двух сторон была липкой.

Предварительно подготовленные элементы собирают.

Добавляются щетки, в них собирается заряд. Снизу кисть должна пройти через отверстие , кончик оставляют распушенным. Кисти располагаются близко к резинке, но не соприкасаются с ней. Верхняя продевается через ближайшее отверстие. Затем фольгой плотно обклеивается нерабочая лампочка. К фольге плотно прикрепляют верхний провод. Лампочку оставляют в верхней части конструкции.

Генератор готов к применению .

Опыты с генератором

Устройство обязательно следует разряжать после каждого использования, в работе проявлять осторожность, ведь поражение током может привести к летальному исходу.

Генератор Ван де Граафа активно используется в различных лабораториях, а также его можно встретить в политехнических музеях и всех тех местах, где проводятся эксперименты с электричеством. Это устройство способно создавать электростатический ток мощностью в несколько тысяч вольт.
Такое название генератор получил в честь голландского физика Р. Дж. Ван де Граафа, которым в 1931 году была создана эта интересная машина. Сегодня подобные установки активно демонстрируются в школе на уроках физики, их называют электрофорными машинами. В этой статье речь пойдет о том, как своими руками можно сделать уменьшенную копию такого генератора из подручных материалов.


Материалы и инструменты для самоделки :

- маленький гвоздь;
- пустые алюминиевые банки от напитков;
- кольцевая резинка (около 0.5 см шириной и диаметром 8-10 см);
- маленький электрический моторчик (от игрушки, фена и т.п.);
- стеклянный предохранитель (размер 5x20 мм);
- «крокодильчик» (зажим);
- фиксатор для батареи;
- бумажный стаканчик или чашка из пенополистирола;
- тюбик клея для пластика или пистолет с горячим клеем;
- два куска медного провода;
- два куска сантехнической ПВХ трубы диаметром 3/4 дюйма;
- муфта из ПВХ на 3/4 дюйма;
- сантехнический тройник 3/4 дюйма;
- деревянная подставка и изолнета.


Процесс сборки генератора:

Шаг первый. Собираем корпус генератора
Корпус генератора состоит из ПВХ труб, в качестве основы используется деревянная подставка. Сперва нужно взять основание и приклеить к нему кусок пластиковой трубы длиной 5-7 см (диаметр используемых труб 3/4 дюйма). Далее на эту трубу надевается ПВХ сантехнический тройник. Благодаря такой конструкции устройство можно будет легко разобрать, если понадобится заменить резинку или провести какие-либо другие работы внутри.

Теперь можно устанавливать двигатель, он вставляется в отверстие тройника и располагается горизонтально. Если окажется, что диаметр моторчика будет слишком маленьким, его нужно обмотать изолентой, он должен входить в корпус тройника с некоторым усилием. Чтобы вал двигателя мог взаимодействовать с резинкой, на него нужно надеть кусочек трубочки. Подойдет ампула гелиевой ручки или лучше всего мягкий резиновый кембрик от провода, это будет обеспечивать отличное сцепление с лентой.


После установки двигателя нужно взять дрель и просверлить напротив вала двигателя небольшое отверстие. Затем в него нужно вставить кусок многожильного провода, разлохмаченного на конце. Он будет снимать с ленты электрический заряд. Провод можно закрепить с помощью горячего клея или скотча. Теперь осталось только надеть на вал двигателя резинку и вытащить другой ее конец через верхнюю часть. После этого можно переходить к следующему этапу.

Шаг второй. Делаем вторую ось
Теперь нужно взять еще один кусок ПВХ трубы и отрезать от него кусок в 5-7 сантиметров, он будет вставляться в верхнюю часть тройника. Длина этого куска трубы должна быть такой, чтобы резинка не была слишком сильно натянута, иначе она не сможет вращаться. Но лента и не должна сильно провисать. После того как будет достигнута определенная длина, резинку можно временно зафиксировать вверху гвоздем.


Далее нужно взять полистироловый стаканчик и сделать в ее нижней части отверстие 3/4 дюйма. Стаканчик надевается на трубку донышком вверх, труба должна заходить в него плотно. Он нужен для того, чтобы на заключительном этапе установить алюминиевую банку.


После установки стаканчика в верхней части трубы нужно просверлить три отверстия. Два нужно для того, чтобы вставить второй вал, а третье для установки контакта. В качестве вала используется гвоздь, на который надевается кусочек стеклянной трубочки. При вращении она имеет самое маленькое трение. Такую трубочку автор сделал из стеклянного предохранителя. Чтобы снять металлические колпачки, их нужно сперва нагреть паяльником, а потом осторожно стащить плоскогубцами.

Ну а далее останется подключить вторую щетку, как и в первом случае нужно расправить щетину на проводе и сделать так, чтобы он находился от ленты на минимальном расстоянии, но не касался ее. Провод фиксируется скотчем или клеем.

Опять же, чтобы система проще разбиралась, можно сделать верхнюю часть съемной, используя муфту для пластиковой трубы. Как это сделать, можно увидеть на фото.


Шаг третий. Заключительный процесс сборки
На этом этапе конструкция будет собрана полностью. Сперва нужно зафиксировать стаканчик, для этого можно использовать горячий клей или специальный клей для пластика.

После этого можно устанавливать алюминиевую банку, для этого в верхней ее части нужно вырезать отверстие, подходящее по диаметру к стаканчику. Банка должна плотно сесть на него.

Благодаря закругленным краям, такая банка отлично подходит для работы с высоким напряжением, поскольку минимизируется «коронный разряд». Также нужно не забыть пропустить внутрь банки свободный конец провода от верхней щетки.



Ну а теперь остается лишь подключить систему к источнику питания, это может быть или батарея или же любой другой источник питания подходящего напряжения. Если конструкция собрана верно, к банке должны притягиваться кусочки бумаги, а на ощупь разряд тока чувствуется как легкое покалывание. Если этих явления не наблюдается, то возможно где-то допущена ошибка. Можно попробовать использовать другую резинку и проверить зазор контактов между ней.

Генератор Ван де Граафа является одним из самых известных генераторов высокого напряжения, который позволяет визуализировать поведение электронов. Устройство не нашло практического применения, и обычно используется как развлекательный прибор, показывающий принцип действия различных физических процессов. Генератор изобретен в 1929 году и был назван в честь своего открывателя.

Как действует генератор Ван де Граафа

Данное устройство может иметь два варианта исполнения: горизонтальное и вертикальное. Оба работают по одинаковому принципу и имеют внутри аналогичный набор деталей. Чаще всего применяется вертикальная установка, поскольку она позволяет добиться лучшего обзора при генерировании зарядов.

Генератор состоит из 5 основных элементов:
  • Ремешок из диэлектрической ленты.
  • Металлический шкив.
  • Шкив из диэлектрического материала.
  • Металлическая сфера.
  • Диэлектрический корпус с подставкой.

Металлический токопроводящий шкив находится в нижней части стойки генератора, а диэлектрический вверху. Между ними натянут ремешок из резины или шелка. Нижний шкив имеет заземление. В близи него находится электрод в виде щетки, на который подается напряжение. У верхнего шкива устанавливается второй электрод щетка, который подсоединен к сфере на верху генератора. Обе щетки трутся о диэлектрическую ленту.

Принцип работы генератора довольно простой. Его можно понять, даже имея пробелы в знаниях основных законов физики. Поскольку нижний щеточный электрод находится под высоким напряжением, а шкив, который закреплен рядом, выполнен из металла, то в воздушном пространстве между ними создаются положительно заряженные ионы. Они притягиваются к шкиву и налипают на электрическую ленту, которая вращается и поднимает ионы вверх к сфере, также выполняющей роль электрода. Верхние щетки снимают ионы, и отправляют их на металлическую сферу. Благодаря своей форме она накапливает положительно заряженные частицы. Вращающаяся лента постоянно доставляет все новые и новые ионы, пока не создастся их достаточного скопления для повышения потенциала на электроде.

Практическое использование

Генератор Ван де Граафа практически не нашел применения для выполнения полезных функций. Однако, его можно использовать для исследования поведения атомов. Многие ядерные лаборатории имеют среди своего технического оборудования и генератор Ван де Граафа, с помощью которого проводится ускорение частиц, что необходимо для начала ядерных реакций.

Подавляющее большинство существующих генераторов, работающих по данному принципу, используется в качестве учебного пособия, позволяющего демонстрировать процесс электростатики. Нередко генератор используется в развлекательных шоу. С его помощью имитируют миниатюрные молнии. Кроме того, вокруг сферы устройства создается поле, способное приподнимать легкие предметы. Самым известным и зрелищным способом демонстрации является отпускание над генератором небольшого кусочка фольги, который благодаря малому весу и токопроводимости удерживается на весу полем устройства. Он кружит вокруг сферы на протяжении продолжительного времени, особенно если имеет хорошую балансировку. Со временем траектория его полета искажается, и он прилипает к генератору.

Мощный генератор Ван де Граафа способен создавать крупные молнии, поэтому зрелище от использования такого прибора действительно завораживает. В связи с этим не удивительно, что на подобные представления приходят посетители, несмотря на то, что данные устройства существуют уже почти 100 лет. Вблизи генератора начиняют гореть осветительные приборы, неподключенные к сети.

Коронным трюком с использованием генератора является поднятие волос на голове. Нужно предварительно встать на резиновый коврик, после чего одной рукой прикоснуться к шару устройства.

Как пользоваться генератором

Применение генератора требует соблюдение определенных правил. Их нарушение может вызывать неприятные последствия. Получение разряда с его сферы по ощущениям похоже на удар молнии. Конечно, это опасно, но только в том случае если применяется генератор, который создает действительно большие напряжения.

Перед применением устройства его нужно очистить от постоянно прилипающей пыли, которая обычно покрывает диэлектрическую ленту и шкивы. Специально для этого в генераторах предусматривается возможность снятия сферы. Если грязь не захочет стираться, ее можно просто смыть, но после этого устанавливать детали обратно можно только после их высыхания.

Перед включением напряжения, генератор нужно заземлить, после чего запустить привод для обеспечения вращения ленты.

Правила предосторожности

В случае включения генератора в сетевую розетку необходимо, чтобы она имела заземление. Категорически запрещено прикасаться к поверхности устройства, за исключением нахождения ног на диэлектрическом коврике.

Запрещено приближаться к работающему генератору в случае использования кардиостимулятора. Также нужно учитывать, что прибор может навредить современному техническому оборудованию. В связи с этим, перед экспериментами с генератором нужно отложить в сторону мобильный телефон и электронные часы. Включенная вблизи от генератора компьютерная техника часто испытывает помехи, поэтому начинает показывать изображение на экране с дефектами. Это продолжается на протяжении всего периода, пока работает генератор.

Технические характеристики

Первый прототип генератора, который был успешно запущен, генерировал напряжение 80 КВ. Это высокий показатель, но является практически ничтожным против современных достижений. Установки, которые используются сегодня, способны генерировать 20 млн. вольт.

Самый мощный генератор Ван де Граафа построенный в истории выдавал напряжение в 20 МВ. Именно с его помощью были открыты суперформированные ядра.

Серийно выпускаются компактные генераторы, предназначенные для использования в кабинетах физики как наглядное учебное пособие. Такие устройства значительно более безопасные, и не выдают мощные разряды. Для проведения шоу по созданию молний обычно применяются генераторы, напряжение которых на выходе составляет до 100 кВ. Они питаются от обычной сети переменного тока на 220В. Высота таких устройств составляет 40-60 см, а вес редко превышает 7 кг.

Самостоятельное изготовление

Генератор Ван де Граафа очень часто изготовляется самостоятельно любителями физических экспериментов. Сделать его совсем несложно, но конечно самоделка не питается от сети переменного тока, поэтому совершенно безопасна. Нижняя щетка прибора подключается к блоку питания зарядного устройства обыкновенного мобильного телефона. В качестве диэлектрического ремешка для натяжения между роликами применяется изолента. Вместо токопроводящей сферы устанавливается обыкновенная алюминиевая банка из-под газировки.

Подобный примитивный генератор хотя и не может генерировать зрелищные молнии, но вполне способен при работе приподнимать фольгу, заставлять уклоняться в сторону тонкую струю воды из-под крана, и питать мелкие светодиоды, от чего они светятся.

Генератор Ван-Де-Граафа — это одна из тех девайсин, которые помогут попаданцу запугивать аборигенов высоковольтными электрическими разрядами.
На входе — мускульная сила, на выходе — искусственная молния, вроде все отлично.

Однако, он имеет свои особенности, и именно эти особенности не позволяют его рекомендовать для построения в древности…

Принцип действия генератора Ван-Де-Граафа прост. Мы имеем диэлектрическую ленту, которая вращается между двух роликов. Снизу лента электризуется щетками, а сверху заряд с нее снимают в металлическую сферу. Заряд накапливается на наружной поверхности сферы, что позволяет продолжать снимать электростатику с ленты изнутри шара. В результате — можно накопить разряд примерно в 80 кВ. Эта девайсина была изобретена Ван-Де-Граафом в 1929 году.
Но уже через два года генератор был усовершенствован — он стал не просто снимать заряд с ленты, но на ленту начали подавать высокое напряжение в 50 кВ, что позволило на выходе получить полтора миллиона вольт, что в те времена было необходимо для физических экспериментов. Собственно, с тех пор эти генераторы так и строились — не как генераторы, а как умножители.
Напряжение разряда зависит от длины ленты и от размера сферы. Но и то и другое имеет свои ограничения — в ленте разряд растекается, а со сферы он убегает через коронный разряд. Поэтому не стоит ни строить слишком длинную ленту, ни делать слишком большую сферу.

Как видите, все просто.
Такой генератор можно построить задолго до указанной даты.
Но давайте-ка сравним генератор Ван-Де-Граафа с . Именно с точки зрения построения в древности.

1. Для Ван-Де-Граафа требуется диэлектрическая лента. В реальности она была резиновой. Можно использовать шелк. Сейчас — еще и различные синтетические ткани, которые электризуются. И чем лучше они электризуются, тем больше будет разряд в генераторе.
Соответственно, если у вас натуральные волокна, то разряд будет копеечный, если вообще будет. Например, я сомневаюсь, что с льняной полосой хоть что-то получится.
Что-то получится с шерстью, но тут — чем более гладкое волокно у шерсти, тем качественнее разряд. В древности шерсть была очень грубой, поэтому результат будет такой себе.
Еще просьба помнить, что если атмосфера влажная (какое-нибудь средиземноморье), то даже с хорошей шерсти вы ничего не получите.

Рекомендую вспомнить о цене и о доступности качественной ткани в древности.
А также о том, что лента из натуральной ткани очень быстро изнашивается — мало того, что она будет быстро растягиваться между двумя роликами, но и постоянное касание со щетками будет ткань лохматить, износ увеличится на порядок. При этом — желательно крутить как можно быстрее, а это убыстряет и износ ткани (подозреваю — ускорят даже нелинейно). Кроме того — такое использование ведет не только к частой замене ткани, а и к регулированию расстояния между роликами, ведь стоит ткани чуть провиснуть, то ролики будут прокручиваться вхолостую (прорезиненные ролики будут недоступны).
Всем, кто пробовал строить самопальные Ван-Де-Граафы стоит вспомнить, что ткань из синтетического волокна будет недоступна, а ролики будут деревянные и проскальзывающие.

2. Как понятно из конструкции, вместо одного вала в электрофорной машине у нас тут будут два, и расстояние между ними придется постоянно контролировать. Соответственно — только это усложняет конструкцию минимум в два раза. Кроме того — помним, что часть ленты, убегающая вверх и часть возвращающаяся заряжены разноименно. Поэтому будут пытаться друг к другу притянуться. Поэтому ролики нужно сделать достаточно большого диаметра. В древности же точность изготовления двух деревянных роликов… ну вы, представляете. Лента на них будет скакать рывками и постоянно проскальзывать. А проскальзывать нельзя — заряд постоянно утекает.
В электрофорной машине же — один вал на два деревянных диска. Главная задача — отбалансировать, это опытный мастер сделает даже ножом. Никаких трущихся элементов из мягких материалов. Только два деревянных диска с металлическими набойками, которые даже не касаются друг друга.

3. Шар-накопитель нужно сделать из металла. И чем больше, тем лучше. Шар полый, необходимо предусмотреть диэлектрический подвес изнутри, а у нас еще конструкция с вращающимся валом внутри сферы.
Изготовление такого элемента в древности гарантированно обещает менингит у кузнецов. Отливать полый шар… Это даже не колокол, для которого можно сделать разъемную литьевую форму! Да и сколько металла пойдет на отливку и сколько он будет стоить? Тут наверняка шар будет собираться из листового металла. При этом главное — сделать внешнюю поверхность как можно более гладкой, чтобы уменьшить коронные разряды, стреляющие из каждого выступа. Поэтому сборка на заклепках также обещает быть интересной, с заливкой свинцом неровностей а-ля шпаклевка.
И помним — масштабируемость плохая, шар желательно сделать побольше, но без фанатизма (в реальности доходило почти до 4-х метров, нам это не светит, нам бы с котелок хотя бы).

4. С накоплением заряда тоже проблема. Утечки очень большие, поэтому ленту останавливать нельзя — пока генератор в рабочем состоянии, она должна крутиться. Про износ ленты не забыли? Если же собрать электрофорную машину, то заряд будет копиться в конденсаторе. Там тоже будут утечки, но куда менее заметные. Даже для технологии древности. И даже если диэлектрик в конденсаторе сделать из керамики (со стеклом в Древнем Египте будет напряг).
И при этом — емкость конденсаторов достаточно легко увеличить, собрав батарею. Можно даже залить батарею маслом и спрятать подальше от глаз.
В Ван-Де-Граафе увеличивать размер шара неэффективно, если вообще даст результат. И конденсатор туда цеплять некуда.
Поэтому Ван-Де-Грааф позволит получать только высокое напряжение, ток там будет копеечный. Разряд же батареи конденсаторов может быть таким, что легко убьет быка, я уже молчу про намагничивание компаса.

Итак, Ван-Де-Грааф как генератор… ну, не зря его изобрели для узкой ниши — усиление напряжения в лабораторных опытах. Больше нигде он не применялся, а если где и нужен был — то электрофорная машина с этим справлялась лучше. И дешевле. Думаете, это случайно? 😀

55 комментариев Генератор Ван-Дер-Граафа

    Во первых из статьи непонятна главная фишка ВДГ — заряд под слабой напругой переносится в середину сферы где электрическое поле компенсировано и перераспределяется на поверхность. Малое напряжение превращается большое. В обычном конденсаторе такого нет — выше чем на имеющееся напряжение его не зарядишь.

    >> Изготовление такого элемента в древности гарантированно обещает менингит у кузнецов. Отливать полый шар… Это даже не колокол, для которого можно сделать разъемную литьевую форму! Да и сколько металла пойдет на отливку и сколько он будет стоить? Тут наверняка шар будет собираться из листового металла.

    Самодельные делают обматывая фольгой деревянный или керамический шар.

    >> В Ван-Де-Граафе увеличивать размер шара неэффективно, если вообще даст результат.

    Наоборот.
    >> Since a Van de Graaff generator can supply the same small current at almost any level of electrical potential, it is an example of a nearly ideal current source. The maximum achievable potential is approximately equal to the sphere’s radius multiplied by the e-field where corona discharges begin to form within the surrounding gas. For example, a polished spherical electrode 30 cm in diameter immersed in air at STP (which has a breakdown voltage of about 30 kV/cm) could be expected to develop a maximum voltage of about 450 kV.

    >> И конденсатор туда цеплять некуда.

    Эт почему? Земля-сфера — все прекрасно зарядится.

    >> В древности же точность изготовления двух деревянных роликов… ну вы, представляете.

    Может хватит вспоминать цилиндр паровой в который просовывали монету? Его изготавливали самым наипримитивнейшим способом — бревном которое ворочал десяток человек. И как только стало понятно что оно работало сделали станок для расточки цилиндров. Точности в доли миллиметров были вполне стандартны. Калибры мушкетов например выдерживались с такой точностью. Вот уже точности в десятку и ниже это продукт индустриальной революции. Но для ленты под натягом это не надо.

    С ВДГ геммороя конечно побольше чем с электрофорной, но результат… Сотни киловатт позволяют получать эффекты которые поражают даже современников.

    В общем линейка для попаданца: капельница Кельвина — околонулевые затраты, мин результат, ВГД — куча геммора и очень крутой результат, электрофор — золотая середина.

    Главный геммор по видимому лента. Толи обычную ткань пропитывать соком одуванчиков, то ли паутину собирать(отличный диэлектрик и сам материал клиента поразит) 🙂

    • >>из статьи непонятна главная фишка ВДГ

      Ну я несколько раз упоминал про умножитель, но можно и более явно написать.

      >>обматывая фольгой деревянный или керамический шар

      Фольга в древности — только золотая со всеми вытекающими (и то, в Древнем Египте и она недоступна).

      >>Земля-сфера - все прекрасно зарядится

      Очень плохое решение, сразу ограничивает возможности. Да и в самом решении ограничений выше крыши.

      >>Может хватит вспоминать цилиндр паровой в который просовывали монету?

      Я немного не про то.
      С цилиндром были проблемы с обработкой стали. Здесь — деревянные ролики, которые точили на токарном станке в том же Вавилоне без проблем. НО! Ролики должны крутиться, при этом желательно побыстрее. И эта ось по дереву будет очень легко разбиваться, а еще вопросы смазки и прочего.
      Я ведь говорю не о времени индустриальной революции, а много, много раньше.

      >>капельница Кельвина - околонулевые затраты, мин результат, ВГД - куча геммора и очень крутой результат, электрофор - золотая середина

      О! Именно об этом и речь! Электрофор — это наше всё!

    Отливать полый шар… Это даже не колокол, для которого можно сделать разъемную литьевую форму! Да и сколько металла пойдет на отливку и сколько он будет стоить? Тут наверняка шар будет собираться из листового металла. При этом главное - сделать внешнюю поверхность как можно более гладкой, чтобы уменьшить коронные разряды, стреляющие из каждого выступа. Поэтому сборка на заклепках также обещает быть интересной, с заливкой свинцом неровностей а-ля шпаклевка.
    И помним - масштабируемость плохая, шар желательно сделать побольше, но без фанатизма (в реальности доходило почти до 4-х метров, нам это не светит, нам бы с котелок хотя бы).

    2 котелка пусть отольют. Лишнее убрать, получившееся скрепить. Стильно, молодёжно, если факир пьян, то опыт не удастся.

    С лентой-диэлектриком придётся париться. Безумная идея — смолы же — диэлектрики. Будет ли удовлеворять техническим требованиям просмолённое волокно?

    • Воск вроде тоже диэлектрик? А если навощить?

      • Воск поплавится. И кроме того при проходе вокруг ролика он что осыпется (не успеет размягчиться), что останется на ролике. Менингит.

        • Это можно проверить только опытным путем, остатков воска, прпитавших ткань може более чем хватить.

          Но смысла нет гнаться за напряжением, нужен ток, а для этого надо много паралельных электрофорных машин, и ОЧЕНЬ не факт что именно классических Вимшурстов. Надо весь класс устройств рассматривать, там есть куда более технологичные конструкции. Возможно даже, что выиграет банальное трение, дохрена стеклянных дисков на валу и шерсть.

      • А как бомбы отливали? Они же шарообразные, и полые внутри. Или у них внутри не сферическая полость?

        И насколько шар должен быть «идеально шарообразным»? Близкую к шару фигуру медники делают из жести — две половинки, каждая из шестнадцати долек, обколачивают на оправке и запаивают. Очень близко к сфере получается.

        • О каком веке идет речь?
          Я говорил о Древнем Египте или Древнем Риме.

    Соратники, вы шутите?
    Шар нужно заказать меднику из ближайшего города — котлы, кувшины и шлемы египтяне прекрасно выколачивали из цельного куска меди.
    Лента пелетона — пластинки плавленой серы, сургуча даже янтаря скрепленные бронзовыми кольцами.
    И, наконец, ролики. Пряслица для веретён умели делать в неолите. Гончарный круг и колесо со ступицей — второе тысячелетие до нашей эры. Какие проблемы в том, чтобы сделать два ролика?
    А первый век нашей эры — это Герон Александрийский со своим шаром-турбиной, и с этого времени можно реализовать почти любую механику, которую в реальности построили до первого десятилетия 19 века.

    • Понятно, что все можно сделать. Я именно указывал разницу между созданием электрофора и ван-де-граафа. При таких вот сложностях с медниками, роликами и тканью (странно, что вы не указали, что резину тоже получил какой-то Герон:D), то нафиг ван-де-грааф сдался?
      Какой с него толк, если можно электрофор сделать?

      • Ещё раз: какие сложности с наймом медника и изготовлением роликов? Где Вы их увидели?
        И укажите, пожалуйста, где в моём комментарии есть слово «ткань».

        Про то, как Вы собираетесь балансировать диски электрофорной машины без помощи механика уровня Герона Александрийского (первый век нашей эры, Римская Империя), я уже не спрашиваю. И из какого материала будете их делать в Египте, скажем, в благословенные времена Нового Царства.

        • Вы критикуете второстепенные задачи, опуская главные.
          Я не говорил, что сделать ролики или шар невозможно. Я говорил, что это будет много дороже, чем два диска электрофора.
          А то, что я говорил про валы и натяжение — то еще и недолговечно.
          А с учетом отсутствия ткани — то и близко к невозможному.

          А диски — делаются из дерева и балансируются ножом. Что будут неидеальны… Ну так посмотрите на второе фото в статье. У этого электрофора, производимого серийно, расстояние между дисками от 2.5 до 7 мм (по спецификации!). То есть никто даже не пытается отбалансировать точно. И ничо.

    И да, кстати.
    Вы напрасно надеетесь что-нибудь намагнитить разрядом высоковольтного генератора.
    Генератор — это ёмкость, соленоид — катушка индуктивности. Образуется классический колебательный контур, в котором при разряде возникнут затухающие колебания, синусоида моделированная обратной экспонентой. Таким аппаратом хорошо размагничивать, а не размагничивать.
    К тому же, для намагничивания время существования внешнего магнитного потока должно превышать время релаксации материала, ещё и поэтому требуется источник постоянного тока.

    • Хотел написать, что краз опять пытается подтянуть источники под лажу)))) или лучше так:

      пытается доказать заранее ошибочное, СВОЁ, мнение о том, что одно хуже другого)))) апеллируя при этом крайне слабыми знаниями о уровне древней технологии (честное слово, я так редко смеюсь и 80% этого смеха чаще всего над писульками краза) … аффтар жги есчё…

      Но товарисчь kiploks меня обогнал…
      ЗЫ kiploks-у моё почтение
      ЗЫЫ краз кури источники)))

      О-о-о, товарищ…
      А ниче, что я в детстве легко намагничивал магнит от розетки?

      Продаю жуткий секрет — нужно в в схему с катушкой вокруг магнита включить предохранитель. Какой-нибудь послабее. Потом сию конструкцию засунуть в розетку — когда дойдет до максимума, предохранитель сразу сгорит и магнит останется намагниченным.

      В древности предохранителей нет, нужно заменить мгновенным касанием, это не есть сложно даже для Шумера.

      • Я в детстве от розетки заряжал конденсатор, и что это доказывает?
        Вам нарисовать что происходит на кривой намагниченности в случае сети переменного тока малого напряжения и постоянной амплитуды, и что — при разряде высоковольтного конденсатора на индуктивную нагрузку?

        • Ну чудесно, нарисуйте-ка мне разряд в колебательном контуре, когда после первой половины периода размыкается цепь, ага. 😀

          • У Вас конденсатор в 1000 пикофарад максимум. Чтобы разорвать ток до того, как он пойдёт «в минус» Вам нужно успеть сделать это быстрее половины периода колебания контура. Чтобы получить частоту 50 Гц Вам нужен (по моим расчётам) соленоид с индуктивностью около 1000 Генри. Активного ключа или диода у Вас нет и не скоро появится, плавкий предохранитель при напряжениях в 10 кВ превращается в дуговой разрядник и Вам не помощник — ионизация в следе дуги исчезает слишком медленно даже для частоты 50 Гц.
            Вы просто не сумеете отключить ток раньше, чем он кончится сам.

            Если не верите мне, интернет полон проектами электрофорных машин из куска оргстекла и обувного шнурка. Проверьте сами.

            • Почему вы взяли именно 1000 пикофарад? Кто мне помешает забить все помещение кондюками? Тут главное ограничение емкости — это деньги. Да, стеклянные уже не годятся, нужно искать подешевле. Будем искать.. (кстати, действительно интересно)

              И ваши расчеты неверны. Кто мешает сделать механический размыкатель? Который закоротит на долю секунды? Например, трехметровый рычаг с контактом на конце, пролетающий рядом с другим контактом, между которыми вспыхивает дуга?

              Не, серьезно — таких решений можно понапридумывать ведро и маленькую тележку.

              • С одной стороны тысяча генри не так страшно как 1000 фарад, индуктивность таки растет как квадрат числа витков. Несколько км провода позволят нам сделать такой соленоид. На 50 герцах добавление в такую цепь сопротивления в десятки кОм позволит убавить добротность до такой степени что размыкание не понадобится вовсе, а ток благодаря напряжениям все равно будет измеряться амперами.

                Но конечно, учитывая что эта хтоническая конструкция из конденсатора, мегасоленоида и электрофорной(плюс, возможно, выключателя со скоростью срабатывания в сотые секунды) заменяется вольтовым столбом — даже если мы будем делать его из меди и золота, он получится дешевле. Электростатика годится только для поражения умов.

                • Эх, вот просто хочется взять и построить такой электрофор! Рассчитать катушки — и магнитить иголки на пробу.

                  А про дешевую гальванику — не надо. Просто потому, что гальванический элемент — расходный элемент. А правильно построенный электрофор будет крутиться десятилетиями.

                  • Расходный? В десять раз больше иголок чем он сам весит он как-нибудь намагнитит. Или в сто? Уж никак не меньше.

                    • А причем количество иголок?
                      С гальваникой хватит гемороя сливать-заливать электролит. А там еще всякие измерения плотности и вообще качества электролита, выделяемые газы и многое-многое другое. Потому как химия, которая в то время не будет давать гарантированного результата.

                      Тут ведь нужно не за раз тонну иголок намагнитить, а время от времени.

                      А электрофор — чистая физика, тут нет такого количества параметров, которых постоянно хотят разбежаться.
                      Ну и электрофор в медном веке — самое то, железа нужно только на иголку для компаса.

                      Гальваника необходима, если надо позолотить гальванически что-либо.
                      Но если надо кроме иголок еще эффекты в храме — то электрофор выигрывает. Или даже ван-де-грааф, у него разряды ветвистее. 🙂
                      Особенно хорошо выйдет, если с электрофора напряжение подать на ван-де-грааф (собственно, ван-де-грааф и изобретался как умножитель).

                  • Начните с расчёта того, сколько энергии нужно для намагничения иголки и сравните с тем, сколько даёт электростатический генератор.

              • 1000 пикофарад — стандартная ёмкость лейденской банки.
                Откуда возьмутся деньги на сарай конденсаторов?
                Электростатические генераторы предназначены для генерации высокого напряжения. Высокое напряжение — стеклянные конденсаторы, любой другой материал изолятора либо не выдержит напряжения, либо будет стоить как рыцарский замок.
                Механический размыкатель со скоростью размыкания менее 50 милисекунд и напряжение >1 кВ? С током более ампера и гашением дуги? Я хочу это увидеть.
                Механических решений за прошедший век и в самом деле предлагалось «воз и маленькая тележка». Вот только ни одно из них не работало…

                • Я же специально оговаривал — нужно не лейденскую банку, а именно кондюки и именно стеклянные (хотя варианты надо поискать, не знаю что там с керамикой).
                  При этом — пофиг что ван-де-грааф, что электрофор — конденсаторы нужны. Без них — это только игрушки с искрами.

                  И с механическим размыканием тоже можно повозиться — тут вопрос в подборе параметров колебательного контура, чтобы у него частота была как можно ниже, тогда и размыкатель может превратиться в рубильник.
                  А механические решения были для других случаев, компасы благополучно делали более промышленными способами.

                  • А слюдяные конденсаторы? Её горами добывали.

                    • Да, возможный вариант.
                      Нужно посмотреть на электрические качества, где и когда и сколько добывали.

                  • Пишут вот что:

                    «Высокие изоляционные качества (большое сопротивление утечки, малые потери на высокой частоте) позволяют применять слюдяные конденсаторы до очень высоких частот практически в любых цепях радиосхем. Сопротивление утечки изоляции слюдяных конденсаторов имеет величину около 10^10 Ом, т. е. на порядок выше сопротивления утечки бумажных конденсаторов, но по геометрическим размерам слюдяные конденсаторы значительно больше бумажных при одинаковых емкостях.
                    Обкладки состоят из свинцово-оловянной фольги или серебра.»

                    А по поводу месторождений: крупные месторождения мусковита — на Кольском, в Сибири, Индии, Бразилии, Канаде и в США.

                    «На северо-западе Европейской части СССР существовал старинный слюдяной промысел. Месторождения были известны еще в XV в.»

                    Вообще, слюда — интересный материал с точки зрения попаданца.

                    «Наиболее ценная листовая слюда находит применение главным образом в электропромышленности: для изоляторов, конденсаторов, реостатов, телефонов, магнето, электрических ламп, керосинок, слюдяных очков и прочих целей. В зависимости от размеров пластинок, степени их прозрачности и равномерности окраски различается несколько сортов листовой слюды.

                    Слюдяной порошок (скрап), получающийся путем размола отбросов применяется при изготовлении огнестойких строительных материалов (кровельного толя), обоев, писчей бумаги, огнеупорных красок, различных керамических изделий, автомобильных шин, для взрывчатых веществ (в качестве адсорбента), смазочных материалов и пр.»

                    • А, и для крепления арматуры электронных ламп применялась.

    Самая распространённая фольга в «доалюминиевые» времена — ОЛОВЯННАЯ. Ни каких проблем с ней нет. Ещё можно тупо «покрасить» деревянный шарик графитом или металлическим порошком (бронза). Да, высокое сопротивление. И чего? Токи-то мизерные.

    Современные «ленты» в генераторах ВДГ — из МЕТАЛЛИЧЕСКИХ звеньев с диэлектрическими разделителями.

    Я кстати, пробовал ленту бумажную. Для «настольного» аппарата — идёт в полный рост.

    «Износ» роликов? Ну если делать агрегат в несколько метров высоты — может быть, а мелкий если и развалится, то не от «износа». Во всяком случае не помню, чтобы у меня что-то «износилось» в деревянных катушках из под ниток. Осями служили строительные гвозди 🙂
    Более того. Напряжение, которое может генерить девайсина зависит только от линейного размера генератора.
    Метровый деревянный диск или метровый «конвейер», что легче? И где будет меньше нагрузка на оси?
    Но ещё раз замечу. Механические проблемы будут возникать только у по настоящему больших агрегатов.

    Электрофорная машина — два диска диаметром 1 метр равноценна ВДГ высотой 1 метр и с двумя же роликами диаметром в несколько сантиметров.
    Не надо утверждать, что изготовить метровый диск проще чем 5-сантиметровый ролик.

    У ВДГ трабл. Поскольку ток (скорость переноса зарядов) пропорциональна линейной скорости движения элементов, то ВДГ нуждается в больших оборотах. Это да.

    И наконец, уж если так хочется использовать ВДГ в роли «умножителя», то поставьте два ВДГ рядом. Только это нифига не «умножитель» 🙂

    • Я пока вижу по вашим описаниям, что ван-де-грааф в древности изготовить еще более сложно, чем я прикидывал.
      И я не увидел, из чего вы будете делать ленту. Из металлических звеньев не предлагать, это или не сделают никак, либо сделают за те деньги, за которые можно сделать сто-стодвадцать электрофоров. Это которые с метровыми дисками. И, кстати, если лента из звеньев, то из чего будут диэлектрические разделители?

      А износ роликов (читайте внимательно) — это износ на их валу, они просто будут болтаться и лента проскальзывать.

      Бумага — это здорово. Осталось только построить бумажное производство. Или рискнете из папируса ленту сварганить? 😀

      Не, у ван-де-графа есть свой плюс — напряжение больше.
      А этот плюс нам точно надо?

      • Не вынесла душа поэта…. Решил вмешаться…. Просто обидно смотреть, как припоны высасывают из…. ну пусть будет палец))))
        Краз, если вы с самого начала решили что одно лучше другого, то бог вам судья….

        1 по изготовлению сферы — смотрим чеканка (это если исторические методы) или как вариант попаданческой, вытяжка на токарном станке…
        2 поверьте, диэлектрики очень распространены))) кожа кость… дерево… и тд
        3 по износу роликов, простейшее устройство изменение натяжения и сальник с салом)))) те же мельницы годами работают))) , другие смазки никто не отменял…

        • Я только не понял, что из этого проще чем электрофор. 😀

          Еще раз для тех, кто не читает — статья не о том, что невозможно это сделать.
          Статья о том, что это будет много сложнее и дороже, чем электрофор. И во много раз ненадежнее.
          И в статье именно это разбирается.

          Хотя если вы поклонник «зачем просто, если можно сложно» и картошку выращиваете в вазонах, а на работу ездите на самокате строго по бордюрам — то я бессилен. 😀

          P.S. Боюсь что кожа-кость-дерево не годятся для таких напряжений. А единственное преимущество ван-де-граафа перед электрофором — это еще более высокое напряжение.

          • так я не понимаю, уж простите я вот такой))))
            В чём сложность???? В чём дороговизна??? Чем проще электрофор (особенно большой)???

            ЗЫ Ну и я просто опускаю саму идею ненужности этого всего)))), уж простите я по прежнему считаю, что попаданец в древности и средневековье это в первую очередь одиночка, он не должен привлекать излишнего внимания… это для него плохо кончиться)))) поэтому и технологии у попаданца (в голове/записях) должны быть рассчитаны, на внедрение 1 человеком (если попаданец 1)…

            • А вот для чего применять — это вопрос, и ответ тут исключительно в характере самого попаданца. Имеет он актерские способности — можно думать о создании секты, а иначе — только магниты магнитить.

          • Всё проще чем электрофор.
            У классической электрофорной машины — два диска и, соответственно, две пары роликов с ременными передачами. У генератора Ван-де-Граафа — одна пара роликов. Счёт 1:0.
            Для ВДГ нужен медный котёл. Для электрофора — сбаллансированный диск из изолятора. Счёт 2:0 в пользу ВДГ. (Вы, кстати, так и не ответили, как будете избавлять диск от радиальных биений.)
            Для электрофора нужен диск из изолирующего материала. Лучше всего из стекла. На него нужно наклеить полосы фольги. Для ВДГ достаточно кожаного ремня, пропитанного смесью канифоли, воска и скипидара — обычная практика устройства передачи от паровой машины на заводские станки в конце 19 века. Можно шерстяную ткань, если воздух сухой. Можно вообще устроить пеллетрон. 3:0 в пользу ВДГ.

            • Электрофор — крутят два диска два нубийца с двух сторон. Просто ручками, никаких приводов. Что будет медленнее вращаться и напряжение ниже — нам не напряжение нужно (иначе ван-де-граафа собирали бы).
              Счет 1:0 в пользу электрофора.

              Медный котел дорогой, а 30-40 см диск из дерева на три порядка дешевле. И сделать его можно на ручном токарном станке. После которого его балансировать проблемы не будет.
              Стекло — это разве понты колотить для храма, но там отдельный разговор.
              Тут счет разгромный, электрофор далеко впереди.

              А про кожаный ремень пропитаный — это нужно пробовать, может ВООБЩЕ не работать, при высокой влажности точно не будет эффекта. Если кожа будет сухая — будет рваться, если смазать маслом — скорее всего передавать не будет. Да в любом случае — только поддержание в помещении определенной влажности в то время может оказаться таким геморроем, что все остальное уже будет неважно!
              И прикиньте долговечность. В случае электрофора — только нубийцев менять (они не дефицит в то время), машина будет работать десятилетиями, аж пока дерево совсем не рассохнется.
              Если же крутить кожаный ремень…

              Про пеллетрон можно забыть. За эти деньги можно пол-храма забить стеклянными кондюками.

              • Нубийцы, надо думать, работают из любви к искусству и питаются солнечным светом?
                Напряжение электростатических генераторов от скорости вращения не зависит. От неё зависит скорость зарядки накопителя.
                Попробуйте сбалансировать 40-см. диск из дерева. Принципиально неоднородный материал, с неравномерной плотностью по диаметру и длине. К тому же, пористый и влагопоголощающий, из-за чего его нужно покрыть лаком, и не в один слой. В результате у Вас будет кусок дерева, ни на что более не пригодный.
                Медный котёл — котёл и есть, в перерывах можно использовать по прямому назначению.
                Кожаные ремни, пропитанные канифолью на скипидаре, использовались во всех фабриках начала промышленной эры для привода групп станков. Сперва от водяных колёс, потом от паровой машины. С наблюдения за электризацией такого привода началось увлечение физикой у профессора Вуда.

                Хотя, если Вы видите геморрой в том, чтобы периодически подливать уксус в корыто с гальваническими элементами…

                • >>Нубийцы, надо думать, работают из любви к искусству и питаются солнечным светом?

                  Не хочу вас огорчать, но нубийцам приходится работать, чтобы не сдохнуть с голода. 😀
                  Очень действенный стимул, хочу заметить. 😀

                  >>Попробуйте сбалансировать 40-см. диск из дерева

                  40 см диск можно тупо выточить на ручном токарном станке. Точнее — на ножном, это будет подобие гончарного круга, что совсем не дефицит даже для Вавилона. Для Вавилона дефицит будет само дерево, но для получения средств достаточно построить мааааленькую модель, которая даст хоть какую-то искру, еле заметную в темноте.

                  >>Хотя, если Вы видите геморрой в том, чтобы периодически подливать уксус в корыто с гальваническими элементами

                  Современный автомобильный аккумулятор за пару лет доходит до состояния — «что подливай, что не подливай, результат один». Гальванический элемент, сделанный из металлов с непонятными примесями, залитый приблизительными жидкостями в неясно из чего выпеченные сосуды — деградирует уже через несколько дней. И придется искать новые металлы для него. Огласите, какие металлы вы будете использовать в Древнем Египте (ну или в медном веке где-нибудь в другом конце мира). Кроме того, для производства магнита те 0.2 В, что даст одна банка — не покатит, нужно огромная батарея дикой стоимости, за каждой банкой которой нужно будет трястись, перед каждым намагничиваением сливать-заливать электролит (который будет каждый раз другой и часто — кардинально другой). И напоминаю — что из-за разброса параметров в такой батарее одна банка будет заряжать другую, хорошо если до кипения электролита не дойдет. То есть все это еще нужно делать мгновенно, пока оно хоть что-то выдает. Если для вас это не проблема — можете строить в Древнем Египте сразу паровоз.

    • Хахахаха! Так вот в высоких оборотах и будет затык, сложность подшипников и повышающей трансмиссии перебьет все выгоды.

      Но я все же думаю, что и электрофорная машина тоже слишком сложна, много тонкой механики, это плохо масштабируется. Паровая электростатическая машина Армстронга (из охлаждемых водой сопел дует смесь пара с получившимися в результате его охлаждения каплями и лупит ими в пластину на расстоянии) например может быть куда мощнее и эффективнее, и двигатель не нужен. Не нужно высокое давление, можно котел из медных листов склепать. И очень большая мощность по сравнению с механическими конструкциями.

      • Если делать «индустриальный» генератор, то да, там и подшипники и система натягашек и вообще… Но если «ритуальный» образец или на показать…
        У меня генератор был из бумажной трубы, двух гвоздей, двух катушек от ниток и бумажной ленты.
        Причём один гвоздь был неподвижен и на нём крутилась катушка, другой был подвижной осью и крутился прямо в дырказ в бумаге 🙂 За несколько часов суммарной работы ничего не развалилось.

        Кстати, Ros, спасибо за мысль. Кожанный ремень — вполне в жилу. У Р.Вуда в «генераторе» были ремни именно кожанные.

        • Кстати, электродвигатель постоянного тока из лакированной проволоки. ТОЛЬКО из проволоки. Секрет в частичной зачистке изоляции.

          • А вот с лакировкой проволоки — это тема.
            Это точно попаданческая технология и ее нужно будет расписать.

    Дополнение. У меня металлического шара не было. А обернуть лампочку фольгой, я протупил (лет 10-11 было), так что верхний электрод просто торчал проволочкой вбок и вниз. С него, при работе генератора, постоянно шурашил разряд в сторону нижнего электрода.

    А почему все таки ван де Грааф? или электрофорка?
    Ведь способов получить высокий заряд несколько побольше. например есть паровая машина вырабатывающая статический заряд и не слабый больше миллиона вольт. Точнее это просто котел с вырывающимся паром. Есть возможность получать заряд из атмосферы.

    по поводу кондеров и лейденских банок… ну что за бред, ребята. говорите только золотая фольга годится? а из олова листы раскатать не сможете7 А из свинца? не тупите хлопцы!
    есть в Библии и в еврейской Торе описание Ковчега Завета, и кое что произошедшее с ним. так вот он оказался типичным конденсатором. и легко заряжался в сухом климате Израиля, буквально до смертельного заряда. Его накрывали шелком. а стенки были оббиты золотыми пластинами. Это все по дереву. и работало.
    Насчет сверх дорогого стекла. Блин, да не смешите мои тапочки. Вам что потребуется венецианское стекло? Можно самому сделать простейшее стекло для той электрической цели. песок и сода. Оно правда легко растворяется водой, но вы же для сосудов с водой его употребите а для изоляторов.

    • А-а-а, узнаю эпический персонаж с форума ateism.ru нескольколетней давности. Был там (или до сих пор есть - не знаю) такой персонаж - всё задвигал про ковчег-конденсатор да про поповские ризы, прошитые золотой ниткой, как костюмы для работы под высоком напряжением. Фрики такие фрики.

    Кстати нубийцев легко и надежнее заменить простым ослом и мальчишкой надсмотрщиком.
    Лейденские банки можно делать из обычных глиняных горшков. и стати из обожженной глины получатся прекрасные изоляторы.
    Проволоку, раз уж понадобится, делать сложно, но кто сказал что нужно круглую? раскатать длинные полоски из того же свинца и все!
    🙂

    я не был на атеизме, не приписывайте мне чужих заслуг.
    🙂
    Я не утверждаю что ковчег завета был специально сделан как кондер. Просто таким получился. Деревянные стенки оббитые с двух сторон металлом (в том случае золотом) образуют конденсатор, вольно или невольно. Это я к тому в сухом климате Египта можно и так сделать. Где-то выше было упоминание про какой-то период царства Египетского.
    А про поповские ризы… понятия не имею откуда они ноги имеют. а вот в индийском трактате про вимана и прочих. есть упоминание об особой обработке костюмов для пилотов рукма вимана (или что-то вроде этого). Я еще подумал что напоминает обработку одежды для противохимической защиты. Был в «гражданской обороне» такой пункт. как подготовить самому одежду на случай химической атаки. Вот когда я прочел про обработку у индийских переводчиков. то подумал что это что-то вроде «линор» средство антистатики. Что наталкивает на мысль о том что аппарат использовал очень высокое напряжение. Может был аналогом «лифтэра»? На ютубе есть кучка роликов про них.

    • Напоминаю, чтобы ковчег работал как конденсатор — то, во-первых, обкладки не должны замыкаться, а во-вторых обе должны быть выведены наружу. Мне как-то сомнительно, что оба пункта будут нечаянно соблюдены, потому как они почти взаимоисключающие.

      Дайте угадаю. Вы недавно посмотрели «Воспоминания о будущем»?

      Ну, значит, очень похож. Фрики вообще все похожи друг на друга.

    насколько я понял. обкладки и не замыкались. и выводы были наружу. Дело в том что группа «развенчивателей мифов» занималась этим делом. строили копию по описанию в Торе. и получили положительный результат — ковчег действительно получился кондером. Что и подтверждает те древние записи о том что были убит носильщик и получили удары несколько других.

Загрузка...