Генератора Ван де Граафа

К 1930-м электростатические генераторы также совершили большой шаг вперед по сравнению с временами, когда Отто фон Герике использовал вращающийся шар из серы. Роберт Ван де Грааф предложил конструкцию электростатического генератора, от которого у всех в буквальном смысле волосы встали дыбом.

Для постройки в 1933 году в Массачусетсском технологическом институте генератора Ван де Граафа был использован пустующий ангар дирижабля. Ученым удалось получить напряжение 10 мегавольт, которое использовалось для ускорения частиц, пролетающих в трубке между заряженными сферами. Удивительно, но внутри этих сфер некогда были размещены рабочие места и там находились люди во время опытов! Поле внутри сферы создается только дополнительным зарядом на ленте, так что находиться там было вполне безопасно, чего нельзя было сказать об искровом промежутке. Пролетавшие между шаровыми башнями птицы падали на землю

Наблюдение генератора Ван де Граафа в действии всегда было одним из самых запоминающихся событий на школьных уроках физики. Когда человек с длинными волосами прикасался к металлическому шару, его волосы поднимались и торчали во все стороны. Электрический заряд передавался человеку, и волоски начинали отталкиваться друг от друга, создавая удивительные прически.

Американский изобретатель Ван де Грааф вначале и не знал, что создает нечто новое. В 1929 году он задумал создать генератор высокого напряжения, чтобы использовать его в линейных ускорителях частиц. Электростатические поля огромной напряженности, производимые в гигантских машинах, использовались для получения ионов и их ускорения, после чего те направлялись в детекторы частиц.

Генератор Ван де Граафа работает по тому же принципу, что и фрикционная машина первых исследователей электричества (одна из конструкций — вращающийся шар из серы). Движущийся шелковый или резиновый ремень внутри колонны генератора отдавал электроны при трении о заряженную контактную щетку. Электрический заряд переносится лентой вверх в купол большого шара, где заряд передается так же через щетку с ремня на полую проводящую сферу. В результате сфера собирает высоковольтный электростатический заряд и может выдавать коронные разряды — рукотворные молнии.