¿Qué es un generador electrostático?
Un generador electrostático es un dispositivo que genera altos voltajes al acumular gradualmente una carga a través de una corriente de baja potencia, que luego puede almacenarse para su uso posterior. Estos dispositivos convierten la acción mecánica en una carga eléctrica, produciendo lo que se conoce como electricidad estática, como la que se genera cuando acaricia a un gato o frota un globo en su cabello, pero en cantidades mucho mayores. Se cree que el primer generador electrostático fue inventado por Otto von Guericke a fines del siglo XVII.
Los dispositivos de este tipo generalmente se dividen en dos categorías: máquinas triboeléctricas o de fricción y máquinas de inducción electrostática. Ambos tipos de máquina generan el mismo tipo de corriente eléctrica pero de diferentes maneras. El primer generador electrostático fue una máquina de fricción, pero las mejoras posteriores introdujeron máquinas más avanzadas del tipo de inducción electrostática.
Los generadores electrostáticos de tipo fricción dependen del efecto triboeléctrico, que es la generación de una pequeña corriente eléctrica cuando dos materiales se frotan entre sí. La primera máquina tenía un globo giratorio de azufre que acumulaba una carga electrostática al frotar la mano contra ella mientras giraba. Investigaciones posteriores mostraron que otros materiales, como el vidrio, también podrían usarse.
Las máquinas de inducción electrostática, también llamadas máquinas de influencia, funcionan según el principio de carga por inducción. A través de este proceso, un objeto cargado puede impartir una carga opuesta a otro objeto simplemente al colocarse cerca del segundo objeto. Este proceso se combina con algún tipo de operación mecánica, como un disco giratorio de vidrio, para agregar continuamente carga al objeto de almacenamiento.
Un generador Van de Graff es un generador electrostático avanzado del tipo de inducción. Algunas de las máquinas generadoras electrostáticas más grandes pueden producir cargas de hasta 10 millones de voltios. Presentado por primera vez por investigadores del MIT en 1929, este tipo de generador electrostático es el más conocido, ya que apareció en muchas películas y programas de televisión como un componente popular en los laboratorios de "científicos locos". Sin embargo, estos dispositivos tienen un gran valor científico legítimo.
Las máquinas como el generador Van de Graff y otros generadores electrostáticos son comunes en entornos de enseñanza y demostración, como laboratorios de física o museos. Se usan comúnmente para demostrar las propiedades de la electricidad estática y los fenómenos asociados con la corriente eléctrica de alto voltaje. También han encontrado usos en tubos de rayos X y otras aplicaciones médicas, así como en investigación física, industria y procesamiento de alimentos.