INSTITUTO POLICTENICO NACIONAL cecyt No. 10 carlos vallejo Mrquez fsica iii ing. Alfredo Gonzales Jaime electrosttica

CULES SON LOS PRINCIPALES? Generador de Van De GraaffMaquina de Wimshurts

CMO FUNCIONAN Y COMO ESTAN FORMADOS?Generador de Van De Graaff

El generador consiste en una cinta transportadora de material aislante motorizada, que transporta carga a un terminal hueco. La carga es depositada en la cinta por frotamiento a travs del efecto triboelctrico. Dentro del terminal, la carga es recolectada por una varilla metlica que se aproxima a la cinta. La carga, transportada por la cinta, pasa al terminal esfrico nulo.

Uno de los generadores ms grandes de Van de Graaff del mundo, construido por el mismo Robert J. Van de Graaff, est ahora en exhibicin permanente en el museo de Boston de la ciencia. Con dos esferas de aluminio conjuntas de 4,5 metros que estn estticas en unas columnas altas, este generador puede alcanzar a menudo 2 millones de Voltios. Las demostraciones usando el generador Van Der Graaff y varias bobinas de Tesla se realizan varias veces cada da.

Maquina de Wimshurts

Lamquina de Wimshurstes un generador electrosttico de alto voltaje desarrollado entre 1880 y 1883 por el inventor britainico james Wimshurst Tiene un aspecto distintivo con dos grandes discos a contra-rotacin (giran en sentidos opuestos) montados en un plano vertical, dos barras cruzadas con cepillos metlicos, y dos esferas de metal separadas por una distancia donde saltan las chispas. Se basa en el efectotriboelectrico, en el que se acumulan cargas cuando dos materiales distintos se frotan entre s.Estas mquinas pertenecen a una clase de grupos de generadores, que crean cargas elctricas porinduccin electrosttica. En un principio las mquinas de esta categora fueron desarrolladas por Wihelm Holtz (1865 y 1867), Agosto Toepler (1865), y J. Robert Voss (1880). Las mquinas ms antiguas son menos eficientes y exhiben una tendencia imprevisible a cambiar de polaridad. La mquina de Wimshurst no tiene este defecto.

CULES SON SUS PARTES PRINCIPALES?

CUL ES SU FUNCION?MAQUINA DE WIMSHURTS

Se trata de una mquina electrosttica, constituida por dos discos de ebonita, paralelos, muy prximos entre si y dispuestos sobre el mismo eje, de tal modo que pueden girar con rapidez en sentido inverso. Su rotacin se efecta con auxilio de un manubrio que acta sobre dos pares de poleas unidas por una cuerda sin fin, una de ellas cruzada. La cara exterior de cada disco lleva pegados cerca de sus bordes varios sectores de papel de estao, que durante la rotacin frotan con dos pinceles flexibles de hilo metlico, sostenidos en los extremos de un arco metlico. Este arco y su igual de la cara opuesta son movibles y pueden formar un ngulo de 90, comunican con el suelo y entre si por el eje y realizan el mismo papel que las almohadillas en la mquina de Ramsden.

En los extremos del dimetro horizontal, rodean a los platillos dos peines metlicos curvos, unidos a conductores independientes, aislados por columnas aislantes. Con los conductores se articulan dos excitadores provistos de mangos de ebonita, para poder variar sin riesgo la distancia entre las esferas terminales, que son los polos de la mquina. En comunicacin con los dos conductores hay dos condensadores de forma de probetas, sirven para aumentar la intensidad y el tamao de la chispa. No es posible saber la polaridad que la mquina tomar una vez la arranquemos. Por eso algunas mquinas incorporan un trocito de piel que tiene un mnimo de carga de manera que la mquina arrancar siempre con la misma polaridad. Hay cuatro funciones iguales que se realizan, dos en cada disco. Se puede decir que tenemos cuatro electrforos, dos positivos y dos negativos. Al aproximarse la partes positivas y neutras de los discos produce el efecto de electrforo. La corriente esttica se almacena en botellas de Leyden.GENERADOR DE VAN DE GRAAFF

Una correa transporta la carga elctrica que se forma en la ionizacin del aire por el efecto de las puntas del peine inferior y la deja en la parte interna de la esfera superior.Veamos el funcionamiento de uno didctico construido con un rodillo inferior recubierto de moqueta de fibra y el rodillo superior hecho de metal.El rodillo inferior est fuertemente electrizado (+), por el contacto y separacin (no es un fenmeno de rozamiento) con la superficie interna de la correa de caucho. Se electriza con un tipo de carga que depende del material de que est hecho y del material de la correa..El rodillo induce cargas elctricas opuestas a las suyas en las puntas del peine metlico.

Las cargas elctricas negativas (molculas de aire con carga negativa) adheridas a la superficie externa de la correa se desplazan hacia arriba. Frente a las puntas inferiores el proceso se repite y el suministro de carga est garantizado.La carga del rodillo inferior es muy intensa porque la carga que se forma al rozar queda acumulada y no se retira, mientras que las cargas depositadas en la cara externa de la correa se distribuyen en toda la superficie, cubrindola a medida que va pasando frente al rodillo. La densidad superficial de carga en la correa es mucho menor que sobre el rodillo.Por la cara interna de la correa van cargas opuestas a las del cilindro, pero estas no intervienen en los procesos de carga de la esfera.

EN QUE CASOS TIENEN OTRA FUNCIN Y CUAL ES?El funcionamiento de losgeneradores electricosse basa en el fenmeno deinduccin electromagntica: cuando un conductor hace un movimiento relativo hacia el campo magntico, se induce el voltaje en el conductor. Particularmente, si una bobina est girando en un campo magntico, significa que las dos caras de la turbina se mueven en direcciones opuestas y se aaden los voltajes inducidos a cada lado. Numricamente, el valor instantneo del voltaje final (denominado fuerza electromotriz emf) es igual al resto del ndice de cambio del flujo magntico veces el nombre de vueltas de la bobina: V=N/t. Esta relacin se ha encontrado experimentalmente y hace referencia a laLey de Faraday. El smbolo menos es por laley de Lenz, que indica que la direccin de emf es tal que el campo magntico de la corriente inducida se opone al cambio en el flujo que produce esta emf. La ley de Lenz est relacionada con la conservacin de energa.