Megrázó fizika
Kiss Benedek,
Mészáros-Komáromy Botond,
Willburg Péter Donát
Van De Graaff Generátor
Kiss Benedek
Mi az a Van de Graaff generátor?
Van de Graaff generátor avagy szalaggenerátor.
Nagyfeszültség előállítására alkalmas elektrosztatikus generátor.
Kb. 50–200 kV-nyi feszültség előállításara képes.
Működése
Története
1933: A tandem Van de graaff
12m magas.
Egy vagy több van de graaff generátorból áll.
1931: elérték az 1M Voltot.
60cm átmérőjű gömb.
Szabadalmaztatás
Ára kb. 90$
1929 októbere: az első működő modell.
Selyemszalaggal működött.
Fejlesztése 1929-ben indul meg.
Robert Jemison Van de Graaff (1901-1967) vezeti.
1993:
Pénzhiány miatt leállítják.
1983:
Elérik a 25M Voltot.
Létrejön a pelletron
Nukleáris vizsgálatok
Atommag szerkezeti vizsgálata.
1970:
Elérik a 14M Voltot.
Sf6 a szikrázás megakadályozására.
Mire lehet használni?
Szikrakisülés
Elektromos Segner-kerék.
Elektromos szél
Csúcshatás
Elektromos mező fogalma és szemléltetése
Elektromos vonzás–taszítás
Töltések reprezentálására
Elektromosság vs. az emberi test
Mészáros-Komáromy Botond
Ember, mint vezető
Két, különböző potenciálon lévő hálózatrészhez éréskor létrejön az áram a testben
A bennünk lévő víz a magas iontartalma miatt jó vezető
Elsődleges tényezők:
Másodlagos tényezők:
AC-1: nem észrevehető
AC-2: érzékelhető, de nem lesz jelentős izomösszerándulás
AC-3: izomösszerándulás jelentkezik
AC-4: megfordíthatatlan hatások, veszélyes
AC vs. DC
DC:
Például elem
Állandó áramerősségen folyik egy irányba
Elektrokémiai hatást vált ki, kémiailag bontja le az élő szövetet
AC:
Például konnektor
Periodikusan változó áramerősség, oda-vissza folyik az áram
Ennek hatására lesz izomösszehúzódás
Áramerősség csökkentése
A test ellenállásának >95%-át a bőr adja
Nagyfeszültség szikrákat okoz, ami átégetheti a bőrt
Megoldás: nem vezetünk magunkon keresztül áramot
Izomösszerándulás
Izmainkat gyenge elektromos jelekkel irányítjuk
Váltakozó áram periodikusan stimulálja az izmokat => nem tudjuk a vezetőt elengedni
(Egyenáram csak megfogáskor és elengedéskor)
Nagy áramerősségnél szívritmuszavar következhet be
Egyéb sérülések
Égési sérülések:
Belső sérülések:
Másodlagos sérülések:
Willburg Péter Donát
Önindukció és embersütés
Alapfogalmak
Mágneses fluxus:
A B mágneses indukcióvektor és a felület szorzatával értelmezett fizikai mennyiség.
Jele: f
Alapfogalmak
Lenz-törvény:
Önindukció
Ha a vezetőben folyó áram megváltozik, akkor az általa körülhatárolt területen mágneses fluxus változás is végbe megy és magában a vezetőben indukálódik feszültség.
Jele UL
Nagysága: UL = NΔΦ/Δt
kísérlet
A diákok össz ellenállása több ezer ohm
Telep lekapcsolása a tekercsről => mágneses tér változása => elektromos mező
A diákokon át vezet az egyetlen út
Az áram nagyon gyorsan csökken
Köszönjük a figyelmet.
Források: | |
Budó Ágoston: Kísérleti fizika II. | |
Leybold Didactic: Iskolai Van de Graaff-generátor leírása | |