Spannend project (en Scrabblewoord): Vandegraaffgenerator

Via Twitter kregen we de vraag hoe je zelf een Vandegraaffgenerator maakt. Dat hebben we even uitgezocht. En we hebben meteen het Scrabblespel tevoorschijn gehaald dat hier al jaren lag te verstoffen, want we wilden toch even proberen of we dat woord bij elkaar konden spelen!

Dit is nou echt zo’n typisch project waarbij we vooraf een dikke vette waarschuwing plaatsen. Het is dan wel ontzettend awesome om een Vandegraaffgenerator te maken, maar het kan ook levensgevaarlijk zijn. Wist je dat je er maar liefst een spanning van 5 miljoen volt mee kunt creëren? Zo lang je de diameter van de hoofdbol niet groter maakt dan 50 cm zou het goed moeten gaan qua veiligheid. Maar toch: zorg ervoor dat je altijd op een geïsoleerde ondergrond staat en hou je lichaam en kleding uit de buurt van de motor, rolcilinders en transportband. Zo, nu we dat hebben gehad, kunnen we eindelijk een flauw grapje maken door een video te plaatsen van de seventies-band Van Der Graaf Generator (yep, foute spelling…)

Zo werkt de generator

Robert van de Graaff (een Amerikaanse natuurkundige met een Nederlandse vader… trots dat we zijn!) bedacht in 1933 dat je met een elektrostatische generator heel veel spanning kunt opwekken. Check hieronder het schema van de werking van een Vandegraaffgenerator:

  • 1): positief geladen hoofdbol;
  • 2) en 7): kammen voor elektronenoverdracht;
  • 3) en 6): rolcilinders;
  • 4) en 5): transportband met lading;
  • 8): negatief geladen secundaire bol;
  • 9): overslagvonk.

Vandergraaff

Afbeelding: Dake/Gonfer00 

Zo bouw je hem zelf

Dit type elektrostatische generator is relatief simpel in elkaar te zetten. Let wel op dat je andere elektronische apparatuur uit de buurt houdt terwijl je experimenteert, want halfgeleiders (zoals transistors, diodes en chips) kunnen niet zo goed tegen de hoge veldsterktes.

  • Nadat je hebt bepaald hoe groot je Vandegraaffgenerator wordt, maak je eerst de hoofdbol. Bijvoorbeeld van metalen mengkommen of van een gladgeschuurde wereldbol.
  • Zorg voor een stevige basis, zodat de generator niet omvalt. Transparant thermoplast is hiervoor ideaal. Dan zie je ook meteen hoe het apparaat werkt.
  • Denk er ook aan dat je een deur in de generator maakt, zodat je bij de elektronica kunt om alles af te stellen.
  • Maak van pvc de toren die de basis en de hoofdbol met elkaar verbindt. De rolcilinders en transportband komen hierin.
  • Maak aan beide einden van de toren rolcilinders. Eentje van metaal en de andere van polyethyleen. De metalen versie komt in de hoofdbol, de andere in de basis.
  • Bevestig een diëlektrisch materiaal tussen de twee rolcilinders, zoals zijde, spandex, neopreen of rubber. Gebruik geen zwart rubber (koolstof werkt niet mee) en zorg ook dat er geen olie van je vingers op de band komt.
  • Maak een gat in de hoofdbol waar de toren net in past. Plaats er een metalen borstel of kam in, zodat de tanden ervan bijna de transportband raken als alles in elkaar zit. Je kunt de metalen kam ook zelf maken van dun draad dat je strak om dik draad spant.
  • Maak een gat in de basis waar de toren net in past. Maak ook hier een metalen borstel of kam in die de transportband bijna raakt.
  • Maak een kleine elektrische motor (of een slinger, als je hem liever zelf aandrijft) vast aan de bodem van de basis. Zorg dat je hem vast kunt maken aan de as van de polyethyleen rolcilinder. Zet de generator nu in elkaar en sluit de motor aan.
  • Aard met een geïsoleerde draad een kleine metalen bol. Bijvoorbeeld door hem aan het omhulsel van de elektrische motor te verbinden.
  • Maak een geïsoleerd handvat aan de kleine bol, bijvoorbeeld van hout of plastic.
  • Ga op een isolerende ondergrond staan, bijvoorbeeld hout, plaats je hand op de hoofdbol en zet de generator aan. Ja, je haren gaan nu rechtop staan… Je kunt een bliksemflits creëren door de kleine metalen bol bij de grote hoofdbol te houden.

Onze vrienden van de Mythbusters hebben er ook ooit eentje gemaakt, kijk maar:

Plaats reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

IN SAMENWERKING MET

Abonneer op de nieuwsbrief!

Ben jij een mancaver? Meld je dan aan voor onze gave nieuwsbrief!