Hvad er en elektrostatisk generator?
En elektrostatisk generator er en anordning, der genererer høje spændinger ved gradvis at akkumulere en ladning gennem en laveffektstrøm, som derefter kan gemmes til senere brug. Disse enheder konverterer mekanisk handling til en elektrisk ladning og producerer såkaldt statisk elektricitet, som den der genereres, når du kæledyr en kat eller gnider en ballon på dit hår, men i meget større mængder. Det antages, at den første elektrostatiske generator er blevet opfundet af Otto von Guericke i slutningen af det 17. århundrede.
Enheder af denne type falder generelt i to kategorier: triboelektriske maskiner eller friktionsmaskiner og elektrostatisk induktionsmaskiner. Begge typer maskiner genererer den samme type elektrisk strøm, men på forskellige måder. Den første elektrostatiske generator var en friktionsmaskine, men senere forbedringer introducerede mere avancerede maskiner af typen elektrostatisk induktion.
Elektrostatiske generatorer af friktion, der er afhængige af den triboelektriske effekt, som er frembringelsen af en lille elektrisk strøm, når to materialer gnides mod hinanden. Den første maskine havde en roterende klod af svovl, der akkumulerede en elektrostatisk ladning ved at gnide en hånd mod den, da den vendte sig. Senere forskning viste, at andre materialer, såsom glas, også kunne bruges.
Elektrostatiske induktionsmaskiner, også kaldet påvirkningsmaskiner, fungerer efter ladningsprincippet ved induktion. Gennem denne proces kan et ladet objekt overføre en modsat ladning til et andet objekt blot ved at blive placeret nær det andet objekt. Denne proces er koblet med en eller anden type mekanisk betjening, som en roterende skive af glas, for konstant at tilføje opladning til lagerobjektet.
En Van de Graff-generator er en avanceret elektrostatisk generator af induktionstypen. Nogle af de største elektrostatiske generatormaskiner kan producere opladninger på op til 10 millioner volt. Først introduceret af forskere ved MIT i 1929, er denne type elektrostatisk generator den mest kendte, efter at have optrådt i mange film og tv-shows som en populær komponent i "gal videnskabsmand" laboratorier. Disse enheder har dog stor legitim videnskabelig værdi.
Maskiner som Van de Graff-generatoren og andre elektrostatiske generatorer er almindelige i undervisnings- og demonstrationsindstillinger, som fysiklaboratorier eller museer. De bruges ofte til at demonstrere egenskaberne ved statisk elektricitet og fænomener forbundet med højspændingselektrisk strøm. De har også fundet anvendelser i røntgenrør og andre medicinske anvendelser såvel som inden for fysikforskning, industri og fødevareforarbejdning.