Humo que desaparece como por magia. Purificador electrostatico

Hola gente, saludos a todos y que hayan tenido un buen comienzo de año, estamos de vuelta después de corta ausencia, que me tomé unos días en la playa.

Hoy voy a mostrar un experimento muy lindo usando alta tensión y humo, no conocía este fenómeno y me entere por una consulta que recibí de un colega docente de la provincia de corrientes argentina a quien envío un afectuoso saludo. Un abrazo Gerardo para vos y al grupo de tus alumnos de mi querida corrientes, mi hija nació en Goya en esa provincia.

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Para este experimento vamos a necesitar una fuente de alta tensión, cualquier fuente hecha con un flyback, puede usarse el van der graff o la máquina de wimshurst sin problemas. También vamos a necesitar un recipiente al que vamos a acondicionar unas placas de metal en este caso use un tubo de vidrio de unos 2,5 cm de diámetro por 6 cm de largo abajo pegue con siliconas una de las placas metálicas y el otro extremo tiene su tapa removible , necesitaremos una fuente de humo, podemos usar un tubo de papel como verán más adelante

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El experimento es muy simple, hacemos un rollo con el papel usando un lápiz como molde  y encendemos uno de los extremos con un encendedor y llenamos  el recipiente de humo una vez que colocamos la tapa superior  conectaremos a la base del recipiente el negativo de la fuente, uso para el experimento la fuente de alta tensión del lifter,  ahora con un electrodo conectado al positivo vamos a tocar la placa superior del recipiente y  magia…  desaparece el humo, si usamos este tipo de fuente hay que tener cuidado porque una descarga puede resultar peligrosa.

Porque ocurre esto?

Sin título

Como puede verse en este esquema básico del purificador electrostático entre las paredes del mismo que es de metal y el hilo central que en este caso es un muelle o resorte se produce un fuerte campo eléctrico, esto ioniza las partículas de polvo y humo que se cargan de electrones y por consiguiente son atraídas hacia el resorte central positivo donde quedan pegadas a él, el polvo que se desprende puede salir por un agujero en la parte inferior del tubo, como ven es muy simple y muy eficiente, he leído por ahí que  este sistema retiene hasta el 99% de partículas del aire

Bien amigos esto fue todo por hoy comenten, den  me gusta y a suscribirse al blog y al canal de youtube que es gratis, cuando se suscriban en youtube recuerden marcar la casilla que indica que quieren recibir las notificaciones  asi podran ser avisados por correo electrónico cada vez que suba un nuevo video Saludos y hasta la próxima

 

 

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Ciclotron didáctico demostrativo (reload)

Antes de empezar con el experimento quiero darles una idea de que es un ciclotrón  y para que sirve, desde 1930 con la invención del generador de Van Der Graaff los físicos han tratado de acelerar partículas cargadas para hacerlas chocar entre ellas o contra blancos sobre todo para estudiar la composición interna de esas partículas, cuando dos estas chocan a esas altísimas velocidades se generan un a cantidad de otras partículas mas exóticas que son la curiosidad de los cientificos y se ha abierto una núeva página de la fisica que es el llamado modelo estandar  donde se estudian las interacciones fundamentales  y su relación con estas partículas, seguramente habrán oído hablar del boson de Higgs  que es una partícula de estas cuya existencia fue confirmada en 2012 por los estudios que se realizan en el gran colisionador de hadrones  del CERN.

modelo standard

acelerador con vdg

Las partículas empezaron siendo aceleradas por diferencia de potencial, voltajes, pero manejar tensiones del orden de los megavoltios no es moco de pavo, asi fue que se inventó el ciclotón donde se combinaba una tensión alterna, radiofrecuencia, con un potente campo magnético, asi la partícula se inyecta en un dispositivo que esta formado por dos semicírculos huecos llamados Ds, estos semiciculos estan sometidos a un potente campo magnético constante, de esta forma la partícula al pasar de una D a la otra recibe una aceleración extra y como el campo es constante la partícula qe cada vez lleva mas energía se va abriendo describiendo una especie de espiral, después de unas 100 vueltas sale con una enorme energía, esto esta muy bueno porque no se requieren tensiónes muy altas para acelerar partículas de hecho en el laboratorio del CERN hay dos parientes del ciclotron que se llaman sincrotrones.

Cyclotron_patent

sps

Bueno ahora vamos al experimento

Materiales necesitamos

Una tulipa de luz o una ensaladera de unos 15 a 20 cm de diámetro

Papel aluminio

Una pelotita de ping pong

Tinta china

Cemento de contacto

Una fuente de alta tensión, usaré en este caso una máquina electrostática la maquina de winshurst, es casera, en su dia explicaré como hacerla, y también probaré con una fuente de alta tensión que usé en el experimento del levitador o lifter.

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Para empezar cortamos unas tiras de papel aluminio de 1 cm de ancho y unos 30 de largo a dos de ellas las pegamos en cruz  pasando por el centro de la base de la tulipa. Y en cada cuadrante justo a la mitad pegamos otra cinta dejando un espacio de 1,5 cm entre el centro y la punta, estas tiras tienen que seguir hacia el lado exterior de la tulipa mas o menos 2 cm, luego por la parte exterior pegamos otra cinta de aluminio que haga contacto con los 4 sectores.

A la pelota de ping pong la pintamos con tinta china para hacerla conductora

Listo, colocamos en el centro algo cilindrico de plástico y la pelota de ping pong,  y le damos tensión con la winshust
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Ahora probamos con la fuente del lifter

Por supuesto el mecanismo de aceleración de esta pelota es por atracción repulsión y el giro no lo da un campo magnético como en los ciclotrones sino la forma de la tulipa.

Bueno amigos eso fue todo, maniata arriba y suscribirse que es gratis, saludos y hasta la próxima.

Experimentos con generador de Van der Graaff – Van Der Graaf Generator experiments

Hice un vídeo con varios experimentos, varios de ellos están ya descritos en:  https://espaciodecesar.com/2006/10/22/diez-experimentos-con-el-van-der-graaff/

Espero que les guste

Poderoso generador de Van Der Graaff con materiales de andar por casa

 

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.

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Uno de los chicos con removedor quitó la pintura verde y la manija superior además pulió la garrafa.

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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.

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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.

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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

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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.

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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

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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.

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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).

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El rodillo de aluminio

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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.

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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.

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Circuito del dimmer

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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

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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.

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Las pruebas

En este mismo blog estan las diez pruebas con el Van Der Graaff que escribí en su día.

https://anajesusa.wordpress.com/2006/10/22/diez-experimentos-con-el-van-der-graaff/

Estas son unas fotos y unos videos de mis alumnas con los pelos de punta

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Tengo que reconocer que algunas no se ven muy distinto al aspecto que presentan a las 7h30 cuando entran al cole 🙂

 

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Todo un show estas niñas

 

La tormenta eléctrica dentro de una botella

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.

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botella 3 

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.

El video