24.12
van de Graaf発電機は、静電気を使用して高電圧を生成するために使用されます。これは、絶縁材料上に配置された半径Rの金属製の中空球、モーターの助けを借りて回転するベルト、および2つの金属製の櫛で構成されています。
底部の金属製の櫛は10キロボルトの電圧供給に接続されており、櫛とベルトの間の空気をイオン化します。負の電荷は同じコームを介して接地され、正の電荷はベルト上に移動します。
ベルトの上部では、正の電荷が金属の櫛を介して球体から負の電荷を引き付け、球体に正味の過剰な正の電荷を誘発します。
このプロセスは続き、金属球は、周囲の空気の電気的破壊を引き起こすまで、より高い正電荷を獲得します。
たとえば、半径が15センチメートルで、生成される電圧が100キロボルトの場合、発電機の過剰電荷は電位式を使用して計算できます。既知の量を単純化して代入すると、1.67マイクロクーロンの過剰電荷が得られます。
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