Hola, como les va, muy bienvenidos. Hoy voy a mostrarles como fabricar una maquina que puede generar muchisimos voltios y no lleva pilas, ni baterías, ni esta conectada a la red domiciliaria, no es un invento mio por supuesto, es una maquina de influencia que se llama maquina de winshurst, porque la inventó ese científico. Es una maquina electrostatica y es muy interesante para hacer una variedad de experimentos que mostrare en otro video.
Esta maquina es algo mas peligrosa que un generador de Van Der Graaf ya que posee dos capacitores que acumulan las cargas y las descargas son importantes
Hola, he construido un generador de van Der de tamaño reducido usando como esfera una lata de gaseosa, vi varios por Internet y los rendimientos no me convencían, así que decidí armarlo para ver si lograba algo aceptable.
Pude lograr resultados que son mas que satisfactorios considerando el tamaño y se pueden hacer varias pruebas que al final se pueden ver en el video.
Y visto que salió bastante bien en agradecimiento a mis seguidores voy a sortear este min VDG, en algunos días más voy a poner las bases para participar del sorteo.
Algunos detalles de la construcción
Para mover la banda uso un motor reciclado de una lectora de CD,
He dejado una de las reducciones para que no vaya tan ligero y he pegado con cianoacrilato un eje plástico al engranaje de esa reducción y en el otro extremo un agujero de mas o menos 7 mm de profundidad que encaja en un tornillo que esta en el tubo de PVC que hace de cuerpo
El eje plástico esta recubierto de cinta de teflón de la que se usa en fontanería. El tubo de PVC es de 2 pulgadas de diámetro y tiene un largo de 23 cm. Va encajado en un taco de madera que esta pegado a la base que mide 10×10 cm,
Por un agujero de tamaño generoso ingresa el eje que va solidario al motor y encaja en el tornillo del otro lado.
Ambos peines están hechos de aluminio que se sacaron de otra lata de gaseosa. En la Parte superior va el otro rodillo que es de aluminio y se ha adaptado al extremo del tubo con una pieza de acrílico que presenta dos canales donde encaja el rodillo.
La banda es de gomaeva de unos 3 cm de ancho.
La esfera es una lata a la que se le ha quitado la pintura con lana de acero de cocina.
Unas demostraciones de cómo funciona el pequeñin
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Hacer un electroscopio es algo simple y no requiere materiales raros, es un instrumento que sirve para saber si un cuerpo esta cargado eléctricamente.
Recomiendo ver el vídeo narrado que he subido a youtube
Básicamente trabaja como un capacitor, una de las placas es el electrodo conectado a las láminillas y la otra el medioambiente, cuando se acerca un cuerpo cargado por inducción o por contacto directo el electroscopio se carga con el mismo signo del cuerpo y se produce hacia afuera una fuerza de atracción que provoca la separación de las láminillas.
Hice muchos electroscopios, pero este que voy a comentar ahora me gusta porque una vez cargado permanece mucho tiempo en esa condición, la mayoría de los electroscopios que hice en apenas unos minutos perdían las cargas y las laminillas se iban acercando hasta unirse, este puede quedar hasta 2 y 3 horas con las láminas separadas.
Si bien no es tan simple armarlo como a los comunes, tampoco es necesario un curso en la NASA para hacerlo, es fácil.
Se trata de un electroscopio asimétrico, una de las láminas es fija y de mayor superficie que la otra que es móvil y muy delgada con menos superficie.
En la imagen puede verse la forma que esta hecho, una chapa de un milímetro de espesor que esta fija y se le practica un agujero en forma de rectángulo de 7 x 10 mm que no esta perfectamente en el centro sino desplazado. Se corta la cánula de una aguja hipodérmica y se pega con cianoacrilato en medio del rectángulo, la lámina móvil debe ser de papel aluminio del que se usa en la cocina (foil) tiene un largo de 4,5 cm y un ancho de unos 4 mm, se dobla en una de las puntas en forma e U y se forma una especie de bisagra con la cánula de aguja que esta pegada a la chapa mas gruesa.
Ese mecanismo esta conectado a un electrodo superior, que es una esfera metálica perfectamente pulida, en mi caso he usado algo que encontré en la chatarra, no se que habrá sido antes, pero se adapta muy bien, en el vídeo hay mas detalles, pueden usarse los pomos que se se usan en terminación de muebles que también son esféricos y otra opción es con la piedra rebajar una bolita de acero y soldar un clavo.
Es fundamental que el electrodo este muy pulido y no tenga ningún borde filoso por donde puedan escapar las cargas.
Dentro del frasco que tiene el mecanismo he colocado unos cuantos sobres de sílica de las que vienen en los medicamentos, esos sobres absorben la humedad y mejoran el rendimiento.
El electrómetro
Si bien los electrómetros de este tipo están un poco obsoletos, con este sistema es muy fácil convertir el aparato en un electrómetro, que no es mas que un electroscopio con una escala.
Imprimimos esta escala
Justo el vértice del ángulo debe coincidir con el eje de la bisagra que forma el mecanismo del electroscopio
La caja del electrómetro se puede hacer de acrílico de unos 7,5 cm por 7,5 o si es posible conseguir una caja plástica ya hecha mucho mejor.
El electróforo de Volta
Este aparato es muy simple, un disco metálico pulido a espejo con un mango aislante, en este caso he sacado el plato de un disco duro de PC que estaba roto, estos platos están cubiertos de una aleación de cobalto.
El mango se pega con cemento de dos componentes y puede ser de vidrio, un tubo de ensayo viene muy bien.
Para cargar al electróforo recomiendo hacerlo como se muestra en el video, usando una carpeta de folios, normalmente estas vienen con una tapa posterior negra y una de frente transparente que es de un material que se llama acetato, se usa esa cara transparente, se frota el disco sobre el acetato y así queda cargado el electróforo (positivo)
Si un profe de física quiere entusiasmar a sus alumnos el Van Der Graaff es ideal, la cara de los chicos jugando con esta máquina es indescriptible.
Con mis alumnos del Instituto Los Sagrados Corazones de quinto año nos propusimos armar un VDG de proporciones para hacer un proyecto que pronto comentaré y que me pareció muy original y motivador.
Construcción del Van Der Graaff
La esfera
La potencia de un Van der Graaff esta dada en gran medida por el ancho de la banda de fricción y por el tamaño de la esfera, para este modelo usamos una bombona de gas freón, el que se usa para las heladeras y splits, el tamaño es de unos 40 cm por 30 cm de diámetro, su formato es bastante apropiado no tiene puntas y la soldadura central es bastante pareja, aunque seguro habrá que pulir alguna gotita de metal que sobresale.
Uno de los chicos con removedor quitó la pintura verde y la manija superior además pulió la garrafa.
Con una amoladora se hizo la entrada de la columna, que no es mas que un tubo de PVC de 10 cm de diámetro. Debe hacerse un agujero bastante holgado porque para matar el borde filoso le soldaremos un caño de cobre con estaño.
La garrafa presenta una especie de válvula de seguridad que habrá que rellenar luego con poxipol para evitar bordes afilados por donde escapen las cargas.
Como dije para matar el borde se corta longitudinalmente un caño de cobre y en el corte se encaja el borde afilado, luego se suelda con estaño
Detalle
Los rodillos
Ambos deben ser de materiales preferiblemente opuestos en la tabla triboeléctrica, se han usado teflón para el inferior y aluminio para el superior, en este caso el VDG será de cargas positivas
Siempre para que la correa no ande “bailando” es conveniente tornearlo en forma de barril. El rodillo inferior va solidario con una polea que va a un motor de licuadora.
El rodillo de teflón, esta presentado en unos soportes con bujes de bronce, luego se cambiaron por bujes de teflón como se ve en la siguiente imagen
Para estirar la correa se montó el rodillo en un tablero de fibrafacil que tiene bisagras del lado opuesto al de la foto y permite con la mariposa subir y bajar el conjunto.
El detalle del rodillo inferior y el peine. La correa que lo hace girar es una correa dentada de una impresora de matriz de punto, se corta y se hace un empalme dejándola a la medida y usando cianoacrilato (La gotita).
El rodillo de aluminio
El rodillo superior de aluminio montado en unas horquillas donde gira libremente, esas horquillas también pueden subirse o bajarse en caso de estiramiento de la banda. El peine superior e inferior están hechos de chapa de cobre y clavos, soldadas las cabezas de los mismos con estaño. Para sostener la esfera una U de caño de cobre.
La U y el peine superior
El motor
Como ya comenté es un robusto motor de licuadora a carbones controlado con un dimmer, ya que levanta muchísimas vueltas.
Circuito del dimmer
El motor esta montado en otro trozo de madera con correderas para poder ajustar la correa dentada. En la imagen pueden verse las bisagras que mencioné antes para ajustar la banda de fricción.
La banda de fricción
Esta hecha de foami, gomaeva como se la conoce en argentina, si bien no es muy fuerte dura bastante tiempo, el problema mas grande es que se desgasta en los bordes y ensucia de partículas que se pegan en el interior del caño que hace de soporte, otro problema es que al ser medio esponjosa retiene bastante la humedad. La banda de este VDG es de dos colores, no alcanzó una sola plancha de foami, se pega muy bien con cianoacrilato. Las uniones van en chanfle. El ancho es de 8 cm
El soporte
La columna esta construida con caño PVC de 10 cm de diámetro y 120 cm de alto, en la parte superior se le acondiciona una tapa ciega que se corta para soportar el rodillo superior que debe estar bien aislado de la esfera y el peine.
La parte inferior tiene un accesorio de PVC donde encaja el tubo y se mantiene firme. Este accesorio va atornillado en una madera que esta a unos 20 cm sobre la madera que tiene el motor y el rodillo inferior.
Las pruebas
En este mismo blog estan las diez pruebas con el Van Der Graaff que escribí en su día.
Motivado por una discusión en el foro de científicos aficionados, http://www.cientificosaficionados.com/foros/viewtopic.php?f=7&t=13765 estuve haciendo algunas experiencias con el generador de Van Der Graaff, la idea era poder registrar chispas lo mas largas y brillantes posibles, en un momento se me ocurrió colocar una botella plástica con agua directamente sobre la esfera (En mi caso parece un huevo mas que una esfera ya que es un viejo sifón de acero inoxidable), la experiencia es muy buena, agrego fotografías y un video, me dejó asombrado el experimento.
Una vez terminada la experiencia descargar el VGD y Ojo!!!! Cuidado!!!!! la botella con el agua es un condensador que lleva cargas acumuladas y da descargas bastante respetables.
