Ce este un generator electrostatic?

Un generator electrostatic este un dispozitiv care generează tensiuni înalte prin acumularea treptată a unei sarcini printr-un curent de putere redusă, care poate fi apoi stocată pentru utilizare ulterioară. Aceste dispozitive transformă acțiunea mecanică într-o sarcină electrică, producând ceea ce este cunoscut sub numele de electricitate statică, precum cea generată atunci când mângâiați o pisică sau frecați un balon pe păr, dar în cantități mult mai mari. Se crede că primul generator electrostatic a fost inventat de Otto von Guericke la sfârșitul secolului al XVII-lea.

Dispozitivele de acest tip se împart în general în două categorii: mașini triboelectrice sau cu frecare și mașini cu inducție electrostatică. Ambele tipuri de mașini generează același tip de curent electric, dar în moduri diferite. Primul generator electrostatic a fost o mașină de frecare, dar îmbunătățirile ulterioare au introdus mașini mai avansate de tipul cu inducție electrostatică.

Generatoarele electrostatice de tip frecare se bazează pe efectul triboelectric, care este generarea unui curent electric mic atunci când două materiale sunt frecate unul împotriva celuilalt. Prima mașină avea un glob rotativ de sulf care acumula o sarcină electrostatică frecându-și mâna de el în timp ce se întorcea. Cercetările ulterioare au arătat că pot fi folosite și alte materiale, cum ar fi sticla.

Mașinile cu inducție electrostatică, numite și mașini de influență, funcționează pe principiul încărcării prin inducție. Prin acest proces, un obiect încărcat poate conferi o sarcină opusă altui obiect pur și simplu fiind plasat lângă cel de-al doilea obiect. Acest proces este cuplat cu un anumit tip de operație mecanică, cum ar fi un disc rotativ de sticlă, pentru a adăuga continuu încărcare obiectului de depozitare.

Un generator Van de Graff este un generator electrostatic avansat de tip inducție. Unele dintre cele mai mari generatoare electrostatice pot produce încărcări de până la 10 milioane de volți. Introdus pentru prima dată de cercetătorii de la MIT în 1929, acest tip de generator electrostatic este cel mai cunoscut, apărând în multe filme și emisiuni de televiziune ca o componentă populară în laboratoarele „savantului nebun”. Aceste dispozitive au totuși o mare valoare științifică legitimă.

Mașini precum generatorul Van de Graff și alte generatoare electrostatice sunt obișnuite în setările de predare și demonstrații, cum ar fi laboratoarele de fizică sau muzeele. Ele sunt utilizate în mod obișnuit pentru a demonstra proprietățile electricității statice și fenomenele asociate cu curentul electric de înaltă tensiune. Ei au găsit, de asemenea, utilizări în tuburi cu raze X și alte aplicații medicale, precum și în cercetarea fizicii, industrie și procesarea alimentelor.