ملتقى الفيزيائيين العرب - طريقة أستخدام مولد فاندي غراف بالفيديو والفلاشات والصور

ملتقى الفيزيائيين العرب (http://www.phys4arab.net/vb/index.php)

- الصف الثالث الثانوي (http://www.phys4arab.net/vb/forumdisplay.php?f=24)

طريقة أستخدام مولد فاندي غراف بالفيديو والفلاشات والصور

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته ،

في هذا الموضوع أنقل لكم نبذة بسيطة عن مولد فاندي غراف ، و شرح طريقة أستخدامه ، وسأردّ على أستفساراتكم قدر فهمي القاصر .

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/7/1261934802.jpg

وبداية إليكم مقاطع فيديو :

http://www.youtube.com/watch?v=L0MxS9dr9jU

http://www.youtube.com/watch?v=Y0xmKVVm-E4

http://www.youtube.com/watch?v=4B96illLvEU

http://www.youtube.com/watch?v=-KO-eRvR1ug

وهذه الفلاشات :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/7/1261934124.swf]width=400 height=300[/FLASH]
لحفظ الفلاشا أضغط هنا بزر الفأرة الأيمن ثم أختر حفظ الهدف بأسم

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/7/1261934155.swf]width=400 height=300[/FLASH]
لحفظ الفلاشا أضغط هنا بزر الفأرة الأيمن ثم أختر حفظ الهدف بأسم

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/7/1261934721.swf]width=400 height=300[/FLASH]
لحفظ الفلاشا أضغط هنا بزر الفأرة الأيمن ثم أختر حفظ الهدف بأسم

مقدمة :
مولد فان دي غراف جهاز مصمم لكي يولد كهرباء سكونيه ويجعلها متوفره للتجارب.

صمم هذا الجهاز سنة 1931 من قبل طالب فيزياء وقد استعمل بشكل أساس لغرض مسارعة الالكترونات لإجراء التفاعلات النووية وانتاج أنواع الأشعة المختلفة .

فكرة عمله:
يؤدي فرق الجهد الكبير الناتج عن مولد فان دي غراف إلى إحداث مجال كهربائي قوي ، وهذا المجال يقوم ببعض الأعمال التي تثير الدهشة والاستغراب ولكنه لا يستطيع الاستمرار بها بالنظر لأن فرق الجهد ينهار فجأة ويصل إلى الصفر . إن التيار الذي يتولد عن جهاز فان دي غراف هو تيار ضعيف جداً على الرغم من فرق الجهد العالي فيه .

هناك نوعان من مولدات فان دي غراف:
نوع يحتاج إلى مصدر جهد عالي جداً لشحنه.
نوع يستخدم الحزام المتحرك ( السير ) أو القشاط Conveyors Belt والأسطوانات لتوليد الشحنات .
وسنركز على النوع الثاني هنا.

تركيب هذا المولد :

فرشاتين معدنيتين.. حزام متحرك (سير) أو قشاط. اسطوانتين .
محرك ( موتور ).

مخرج الجهاز وهو في العاده كرة من الالمنيوم أو قطعه معدنية.

وتستطيع رؤية هذه الأجزاء في الشكل التالي :*

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/7/1261934139.swf]width=524 height=361[/FLASH]

شحن المولد:
عند تشغيل المحرك ( Motor ) أو تحريك الجهاز يدوياً تبدأ الأسطوانات بالحركة فيتحرك الحزام المستعمل بهما , وعند دوران الحزام فإن المشط المكون من مجموعة كبيرة من الأسنان الحادة يبدأ بنشر رذاذ من الشحنات الكهربائية على الحزام وينقلها الحزام إلى الجزء العلوي , حيث هناك مشط آخر متصل بالجزء الداخلي من قبة معدنية . تكتسب القبة المعدنية الشحنة فتتوزع على سطحها الخارجي وينتج عن هذا التجمع الهائل للشحنة فرق جهد عال جداً . تعتمد كمية فرق الجهد الناتج على الجهد الذي يسبب انهيار الهواء المجاور .

تؤدي الطاقة الحركية إلى فقدان المشط المعدني السفلي لكمية هائلة من الكترونات يقوم الهواء المجاور بتعويضها , لذلك يعتمد فرق الجهد الناتج على انهيار جهد الهواء .

يستطيع الهواء الموجب ( لماذا أصبح موجباً ؟؟) المرور للوصول إلى الأسطوانة ( القبة ) لأن الحزام الموجب يتنافر معه ولا يسمح له بالمرور .

من المتوقع أن تصل كمية الشحنة على الأسطوانة إلى أرقام كبيرة يصعب تخيلها , ولكن الغبار والشوائب التي تحيط بنا تسمح لقسم كبير منها بالتسرب مما يخفض من قيمتها .

ملاحظة أخيرة:
عادة في مولدات فان دي غراف تكون الأسطوانه العليا من مادة متعادلة لهذا تتعادل شحنة السير بعد أن تكتسب الكرة شحنته لذلك هنا استخدمنا النايلون وهو موجباً لذا كان هناك إنتاج مضاعف للشحنه الموجبة التي يعطيها السير للكرة ويصبح هو سالباً . هذا التكنيك يضاعف التيار فالسير يكون موجباً على إحدى جهتيه وهو يقترب من الأسطوانه العليا وسالباً على الجهة الأخرى وهو يقترب من الأسطوانه السفلى.

نصائح لاستخدام الجهاز :
إذا كان مولدك لا يبدو أنه يشحن جيداً تأكد من أنه نظيف . تجنب الزيوت ، الشوائب وبإمكانك استعمال مجفف الشعر للتخلص من الرطوبه .( اقوم بفعل هذا كلما شغلت الجهاز واحصل دائماً على نتائج أفضل ) افعل هذا وسترى الفرق.

إذا اردت مشاهدة الشراره بلونها الازرق أثناء عملية التفريغ فيفضل تعتيم الغرفة.

الشعر الواقف:
لإجراء هذا الاختبار يمكنك أن تختار شخص شعره مسبل وأملس شريطة أن تكون معزولة عن الأرض عزلاً تاماً . يضع الشخص يده على قبة الجهاز ثم اشحنه بتشغيله . لاحظ ما يحدث .

يمكنك إجراء التجربة بوضع بوضع شعرات على قبة الجهاز وملاحظة ما يحدث لها .

إضاءة مصباح النيون :
قم بإجراء مماثل لما سبق في (1) ، بعد أن تشحن الجهاز دع الطالب يمسك مصباح نيون بيده ، ماذا يحدث ؟ فسر لماذا !؟؟

عملية تفريغ الجهاز وملاحظة الشرارة :
يمكنك أن تجري عملية التفريغ بوصل كرة معدنية بالمولد ( كما في الشكل ) . ماذا تشاهد ؟ فسر مشاهدتك ؟؟

إذا لم تكن المشاهدة واضحة ، فعتم الغرفة التي تجري فيها التجربة .