Hva er en elektrostatisk generator?
En elektrostatisk generator er en enhet som genererer høye spenninger ved gradvis å akkumulere en ladning gjennom en lav effektstrøm, som deretter kan lagres for senere bruk. Disse enhetene konverterer mekanisk handling til en elektrisk ladning, og produserer såkalt statisk elektrisitet, som den som genereres når du kjæledyr på en katt eller gnir en ballong på håret ditt, men i mye større mengder. Den første elektrostatiske generatoren antas å ha blitt oppfunnet av Otto von Guericke på slutten av 1600-tallet.
Enheter av denne typen faller vanligvis i to kategorier: triboelektriske maskiner eller friksjonsmaskiner og elektrostatisk induksjonsmaskiner. Begge maskintypene genererer samme type elektrisk strøm, men på forskjellige måter. Den første elektrostatiske generatoren var en friksjonsmaskin, men senere forbedringer introduserte mer avanserte maskiner av typen elektrostatisk induksjon.
Elektrostatiske generatorer av friksjon er avhengige av den triboelektriske effekten, som er generering av en liten elektrisk strøm når to materialer gnides mot hverandre. Den første maskinen hadde en roterende jordklode av svovel som akkumulerte en elektrostatisk ladning ved å gni hånden mot den mens den snudde. Senere forskning viste at andre materialer, som glass, også kunne brukes.
Elektrostatiske induksjonsmaskiner, også kalt påvirkningsmaskiner, opererer etter prinsippet om lading ved induksjon. Gjennom denne prosessen kan et ladet objekt formidle en motsatt ladning til et annet objekt bare ved å bli plassert i nærheten av det andre objektet. Denne prosessen er kombinert med en slags mekanisk drift, som en roterende glassplate, for kontinuerlig å legge til ladning til lagringsobjektet.
En Van de Graff-generator er en avansert elektrostatisk generator av induksjonstypen. Noen av de største elektrostatiske generatormaskinene kan produsere ladninger på opptil 10 millioner volt. Først ble introdusert av forskere ved MIT i 1929, og denne typen elektrostatisk generator er den mest kjente, etter å ha dukket opp i mange filmer og TV-serier som en populær komponent i "gal vitenskapsmann" laboratorier. Disse enhetene har imidlertid stor legitim vitenskapelig verdi.
Maskiner som Van de Graff-generatoren og andre elektrostatiske generatorer er vanlige i undervisnings- og demonstrasjonsinnstillinger, som fysikklaboratorier eller museer. De blir ofte brukt for å demonstrere egenskapene til statisk elektrisitet og fenomener forbundet med høyspent elektrisk strøm. De har også funnet bruksområder i røntgenrør og andre medisinske anvendelser, så vel som innen fysikkforskning, industri og matforedling.