Van-de-Graaff-Generator

Van de Graaff-Gerät und der Beginn einer absurden Theorie der Physik

 Die alte Version dieses Artikels war beworben vor einigen Jahren (2009) und du den Artikel hier noch zu finden.

  Hintergrund und heutliche Erklärung

  Van de Graaff-Gerät (VDG) ein gemeinsames Thema für alle Low-Pegel oder erweiterte Physik-Buch. A VDG Generator ist ein Gerät entwickelt, um statische Elektrizität zu erstellen und machen es für Experimente zur Verfügung. Es gibt zwei Varianten des VDG, mit oder ohne Potential auf der zweiten Bürste aufgetragen.

 Auch ist ein gemeinsames Instrument, wird die Erklärung der Ladungserzeugung nicht eine einheitliche Behandlung und unterscheidet sich von Buch zu Buch. Für die VDG ohne Zusatz angelegten Potentials, als Referenz, die Berkeley natürlich (Vol II - Elektrizität und Magnetismus) verwendet. Für VDG mit Potenzial auf dem Pinsel aufgetragen, das Buch ,, Aktuelle, Felder und Partikel "von Francis Bitter, John Wiley and Sons, 1960, New York, wird als Referenz verwendet.

 In einer gemeinsamen VDG Einrichtung (Abb. 1), einem Gürtel von Seide oder anderen ähnlichen flexiblen dielektrischen Material wird über zwei Umlenkrollen, von denen eine von einem hohlen Metallkugel umgeben läuft. Kleine Größe meist bei Geräten mit Latexband, das über einen Filz bedeckt Scheibe rollen kann.

 Zwei Elektroden in Form von kammförmigen Reihen von scharfen Metallpunkte werden jeweils in der Nähe der Riemenscheiben positioniert ist. Eine Elektrode mit der Kugel auf einen Nullpunkt oder an einen anderen kleineren Kugel verbunden ist, und die andere.

Abbildung 1. Gemeinsame VDG Gerät

Die Erklärung für dieses Gerät VDG in Berkeley Kurs ist so vage und philosophischen und hat nichts mit der Realität zu tun Versuchs.

In anderen Texten die folgende Erklärung gesetzt:

 Wenn der Motor angeschaltet wird, wird die untere Walze (Ladegerät) drehen beginnt das Band. Wegen der unterschiedlichen Materialien von Band- und Rollen beginnt die untere Walze um eine negative Ladung zu bauen und das Band baut eine positive Ladung. Der Gürtel ist positiv geladen und Walz in Richtung der oberen Walze und der oberen Bürstenanordnung. Die Elektronen in der Bürste bis in die Spitzen der Drähte zu bewegen, da sie an die positiv geladene Band angezogen. Sobald die Luft ausfällt, wird die Kugel positiv geladen. Für die VDG-Generator, ist der Gurt das geladene Objekt und liefert eine kontinuierliche (positive) Ladung an die Kugel.

 Mehr erarbeitet VDG-Gerät, verwenden Sie ein hohes Potential (positiv oder negativ), der etwa 15-20 kV, auf der unteren Bürste wie in Abb angewendet. 2.

Abbildung 2. Negative Potential VGD Gerät

 Die eigentliche Erklärung: Wenn ein hohes Potential (15-20 kV) auf unteren Pinsel aufgetragen, die Luft um Bürsten ionisiert und die Ladung wird auf das Band, die dann trägt sie auf und im Inneren der Kugel eingespritzt.

 Im Internet habe ich eine ganz ähnliche Erklärung für solche modifizierten VDG Gerät wie folgt festgestellt:

 Eine einfache Van de Graaff-Generator besteht aus einem Gurt aus Seide läuft über zwei Rollen, von denen eine von einem hohlen Metallkugel umgeben. Zwei Elektroden E1 und E2, in der Form von spitz zulaufenden Kegel sind jeweils in der Nähe der Unterseite der Riemenscheibe und innerhalb der Kugel positioniert ist. E2 ist mit der Kugel verbunden ist und E1 10000 Volt positiv in bezug auf Erde gemacht.

 Diese hohe Spannung ionisiert die Luft an diesem Punkt abstoß positive Ladungen auf das Band, und sie setzen sich in der Kugel durchgeführt. Diese positive Ladung induziert eine negative Ladung an der Elektrode E2 und einer positiven Ladung an der Kugel (dem E2 verbunden ist). Die hohe Potentialdifferenz ionisiert die Luft im Inneren der Kugel und negative Ladungen werden an die Riemen abgestoßen, entladen wird. Als Ergebnis des Faradayschen Eis Eimer Wirkung, positive Ladung auf E2 wandert in die Sphäre unabhängig von vorhandenen Spannung der Kugel. Da das Band weiterhin Runde zu bewegen, lädt die Kugel weiter positiv, bis die Leckrate gleich der Rate, mit der Ladung induziert.

Warum die tatsächlichen Erklärungen sind absurd?

 Es wird angenommen, dass Van-de-Graaff-Generator funktioniert einfach auf dem Prinzip der Reibungselektrizität. Bei beiden Materialien gerieben oder in Kontakt miteinander ", ein ,, Elektronenaustausch statt, je nach ihrer triboelektrischen Eigenschaften erfolgen. Wenn eine derartige Übertragung stattfindet, wird das Material, das Elektronen verloren positiv geladen werden und die, die Elektronen aufgenommen negativ aufgeladen.

 Reibungselektrizität ist eine Materialeigenschaft, das bedeutet, jedes Mal, wenn zwei Material gerieben oder in Kontakt miteinander, einer von ihnen zu werden ,, positive "und ein anderer ,, negativ". Es sind keine technischen Möglichkeiten, um die Eigenschaften eines Materials zu ändern und beispielsweise ein Nylonmaterial gerieben über das gleiche Material Teflon heute positiv geladen und morgen negativ geladen zu werden.

 Es ist ein Naturgesetz (und noch nicht erklärt!), Dass jedes Mal, wenn diese zwei Materialien in Kontakt, wobei jedes Mal, wenn die gleiche Art von ,, charges "erscheint auf einem Material und entgegengesetzte Ladungen ,," auf dem anderen Material zu kommen.

 Mit diesen gesunden Menschenverstand Idee im Kopf lassen Sie uns noch einmal zu analysieren ist. 1 mit den tatsächlichen Erklärung für Van der Graaff-Gerät (ohne Ladungsinjektion).

 Betrachten wir, dass Riemenscheiben sind aus Teflon und Riemen aus Nylon.

 Die eigentliche Erklärung Van der Graaff Gerät widerspricht offenbar, was über triboelektrischen Reihe und Kontakt oder Induktions Elektrifizierung bekannt.

 Wenn der Riemen wird positiv als Ergebnis des Kontakts zwischen Nylongürtel und unteren Teflonscheibe, und natürlich diese positiven Ladungen auf der größeren Kugel gesammelt erhoben, völlig unmöglich, dass die gleiche Reibung zwischen oberen Teflonscheibe und der Nylongürtel lädt den Gürtel ist es mit einer negativen Ladung. Entweder triboelektrischen Wissen entweder tatsächliche Erklärung für Van der Graaf Gerät ist ein Unsinn.

 Die van der Graaff kommt in Widerspruch zu dem, was über die Elektrifizierung durch Kontakt oder Einfluss zu bekannt.

 Es ist allgemein bekannt, Beweise dafür, dass, wenn ein neutraler Körper in Kontakt mit einer geladenen Körpers, mit einer Ladung Q, die Ladung leiden Umverteilung über die beiden Gremien. Natürlich als Folge dieser Ladungsverteilung die anfängliche neutrale Stelle wird geladen und der Ausgangs geladenen Körpers, bleibt geladen, aber mit einer geringeren Ladung wie in Abb. 3

Abbildung 3. Kontaktladungstransfer

 In Abb. 6, nach dem Kontakt, beide Körper mit der gleichen Ladung geladen, wenn sie die gleichen Abmessungen und sind aus dem gleichen Material hergestellt sind.

 Wenn diese Körper sind mit dem gleichen Typ von Ladung aufgeladen, aber in unterschiedlicher Höhe (Q und Q), wenn der Kontakt hergestellt ist es eine Übertragung von Ladung von der größeren zur kleineren geladenen Körpers.

 Es ist ein gemeinsames Gefühl der Regel, dass im Falle des Einflusses oder direkten Kontakt Körper, ist es nicht möglich, eine gleiche Art von Ladung aus einem Körper, der eine kleinere Ladung in einen anderen Körper, der eine größere Ladung zu übertragen (Bild 4).

Abbildung 4. Unmöglichkeit der Ladungstransfer

Demnach ,, common sense Fall auf eine maximale Gebühr in Höhe als Wert mit durch Reibung zwischen zwei Oberflächen erzeugten Ladungs ​​"Phänomene der elektrostatischen, die Sphäre der VDG Gerät sollte in einem ,, guten Ende kommen". Die ,, Kosten "als Folge der Reibung erzeugt, hängt von der Kontaktfläche und Materialtyp, aber in jedem Fall diese Gebühr ist klein, in der Größenordnung von Nano Coulomb-Skala.

             Wie die Untersuchung, nach wenigen Sekunden des VDG Arbeits, sollte die Kugel ankommen, zuzugeben, eine 100% Übertragung der Ladung (durch Induktion oder Kontakt), auf die gleiche Ladung wie die effektive Ladung der Reibung zwischen Band und Walze, wie in Abb produziert. 13.

Abbildung 13. Maximal mögliche Ladung auf Kugel

             Danach noch das Band weiter drehen, aufgrund der Gleichstellung zur Verfügung, keine Übertragung oder keine Induktion stattfinden kann, weil es unmöglich ist, eine kleine Gebühr über eine andere größere Ladung zu montieren. Wie die Untersuchung, tatsächliche Elektromagnetismus vorgesehen eine maximale Ladung der Kugel bis zu Hunderten von Volt und bei all diesen Überweisung oder Einfluss der Arbeit mit einer 100% Ausbeute oder für größere Größe Gerät können einige tausend Volt erscheinen ....

             Haben diese tatsächlichen Prognosen passen mit Experimenten? Ich glaube nicht ......

3. Absurditäten in VDG mit Ladungsinjektionssystem

 Wenn der einfache Prinzip des VDG-Generator mit Ladungsinjektion wird zu einem einfachen Transport von Ladung auf dem Band injiziert Zusammenhang muss die gleiche einfache Problem gelöst werden: Wie ist es möglich, die Kugel auf ein Potential größer als Injektion Potential aufzuladen?

 Die oben präsentierten Überlegungen sind in diesem Fall auch gültig, so ist es nicht der Fall ist, sie zu wiederholen.

 Ergänzend zu diesen, für die eigentliche Theoretiker ein einfaches Experiment durchgeführt werden.

 Statt Aufsprühen der Ladung auf dem Band, und danach wird die Ladung wieder von dem Band gesammelt und bewegt auf eine Kugel, eine höhere Ausbeute und ein höheres Potential erreicht werden kann, wenn die Kugel aus VDG entfernt und die Ladung wird direkt aufgesprüht die Kugel, wie in Fig. 14.

Abbildung 14. Lade spaying und Endpotential

 Entsprechend der tatsächlichen Auslegung, in diesem Fall, Hunderte von Millionen Volt können auf der Kugel in Abhängigkeit von ihrer Größe und dem umgebenden Medium anreichern. Nichts kann einen kontinuierlichen Fluss von Ladung vom Injektor in die Sphäre zu stoppen ... nach dem tatsächlichen orthodoxen Theorie.

 Die Realität ist einfacher: Bei dieser vereinfachten Versuchs gelangt die Kugel zu einem maximalen Potential, das gleich mit Injektions Potential bei Berührung oder niedrigere Potential bei der Induktion.

 Die vorgeschlagene Erklärung für VDG, in dem Buch beschrieben wird, ist nicht auf Ladungsbewegung soweit keine elektrische Ladungen (freie Elektronen oder positive Ionen) werden in der Regel durch Reibung oder Berührung erzeugt wird.

 Eine ganze Klasse von physikalischen Experimenten (triboelectricty, elektrostatische, etc) ist mit einem neuen, einfache und konsistente Erklärung zur Verfügung gestellt.