VAN De GRAAFF GENERATOR

VAN De GRAAFF GENERATOR

Generator van de graaff adalah mesin elektrostatis yang menggunakan sabuk yang bergerak untuk menghimpun tegangan-tegangan sangat tinggi di sebuah bola bumi (kubah) berongga yang terbuat dari logam.

Sebuah motor memutar sabuk karet, menyeretnya melewati sepotong metal. Gesekan itu menarik muatan (charge) ke sabuk, yang kemudian menyimpan muatan tsb ke kubah metal. Setelah beberapa saat kubah mengumpulkan sejumlah besar muatan positif pada permukaannya.

Jika suatu batang berkonduksi yang ditancapkan ke tanah didekatkan ke kubah, muatan yang ada di kubah menginduksi muatan itu ke batang tsb. Muatan yang ada di kubah dan muatan yang ada di batang akan saling tarik satu dengan yang lain. Tarik menarik ini menyebabkan elektron bermuatan negatif yang ada di batang pindah (bergerak), melalui udara, ke kubah. Begitu listrik bergerak pindah di udara, ia keluar ke molekul2 udara, menyebabkan semburan cahaya. Ini terlihat sebagai bunga api yang berjalan antara batang dan kubah.

Cara pertama:

Pernah membayangkan bagaimana caranya membuat listrik statis? Menyisir rambut, menggosok balon, dll. semuanya adalah cara sederhana untuk menghasilkan liktrik statis.

Anda mungkin pernah pada suatu waktu menggosok balon di rambut, lalu membuat balon menempel di tembok. Generator van de graaff menggunakan cara ini dan tambahan dua cara yang lain untuk menghasilkan tegangan tinggi yang diperlukan untuk membuat suatu bunga api.

Ketika balon menyentuh rambut, molekul2 karet itu berhubungan dengan molekul2 rambut. Ketika keduanya saling berhubungan, molekul2 karet menarik elektron-elektron dari molekul2 rambut. Lalu anda jauhkan balon itu dari rambut, maka sebagian dari elektron itu tetap tinggal di balon, menjadikannya muatan negatif.

Elektron-elektron yang tersisa di balon menolak elektron-elektron yang ada di tembok, mendorong mereka menjauhkan diri dari permukaan. Permukaan tembok meninggalkan muatan positif, karena ada lebih sedikit elektron-elektron dibanding ketika netral. Tembok yang positif menarik balon yang negatif dengan daya yang cukup untuk membuatnya tetap menempel di tembok.

Cara kedua:

Muatan triboeletrik adalah sebutan cara pertama. Cara kedua melibatkan sikat kawat. Ketika suatu benda dari logam didekatkan ke suatu benda yang bermuatan, sesuatu yang sungguh menarik terjadi. Benda yang bermuatan menyebabkan elektron-elektron di dalam logam itu untuk bergerak. Jika benda itu memuat negatif, ia akan mendorong elektron-elektron menjauh. Jika itu muatan positif, ia menarik elektron-elektron kearahnya. Semua elektron-elektron bermuatan negatif. Karena seperti muatan saling menolak, dan elektron-elektron semuanya adalah bermuatan yang sama, elektron-elektron akan selalu mencoba untuk saling menjauh dari elektron-elektron lainnya sejauh mungkin.

Jika benda logam mempunyai suatu ujung yang tajam, elektron-elektron diujung itu akan didorong oleh semua elektron-elektron yang lain dari benda itu. Maka di suatu titik, ada banyak elektron-elektron mendorong dari logam, tetapi tidak ada elektron-elektron yang mendorong dari udara.

Jika ada elektron-elektron tambahan yang cukup di logam, mereka dapat mendorong beberapa elektron keluar dari ujungnya dan ke udara. Elektron-elektron mendarat di molekul-molekul udara, membuat mereka bermuatan negatif. Udara yang bermuatan negatif ditolak dari logam yang bermuatan negatif, dan angin kecil dari udara yang bermuatan meniupkannya dari logam. Ini disebut “lucutan korona” (discharge corona), karena cahaya redup yang menyembur kelihatan seperti suatu mahkota.

Hal yang sama terjadi kebalikkannya jika logam mempunyai terlalu sedikit elektron-elektron (jika itu adalah bermuatan positif). Pada titik itu, semua muatan positif di dalam logam menarik semua elektron dari titik itu, meninggalkannya menjadi bermuatan tinggi. Molekul-molekul udara yang menghantam titik logam kehilangan elektron-elektronnya akibat kuatnya dorongan dari ujung titik positif yang tajam. Molekul-molekul udara kini menjadi positif, dan ditolak dari logam yang positif.

Cara ketiga:

semua elektron mempunyai muatan yang sama, dengan demikian mereka semua mencoba untuk saling menjauh satu sama lain sejauh mungkin.

Cara ketiga ini menggunakan kaleng bekas minuman soda untuk dapat mengambil keuntungan dari fitur ini dari elektron-elektron dengan cara yang menarik. Jika kita memberi kaleng soda itu muatan elektron, mereka semua akan berusaha untuk menjauh satu sama lain sejauh mungkin. Ini mempunyai pengaruh membuat semua elektron berkumpul pada bagian luar kaleng. Setiap elektron di bagian dalam kaleng akan merasakan dorongan dari semua elektron yang lain, dan akan bergerak. Tetapi elektron-elektron yang diluar, merasakan dorongan dari kaleng, tetapi mereka tidak merasakan setiap dorongan dari udara di sekitar kaleng itu, yang memang tidak bermuatan. Ini berarti bahwa kita dapat menaruh elektron-elektron di bagian dalam kaleng itu, dan mereka akan ditarik kebagian luar. Kita tetap dapat menambahkan banyak elektron-elektron sesuka kita pada bagian dalam kaleng itu, dan mereka akan selalu ditarik kebagian luar.

Sumber : Wikipedia

Posted in: Elektronika