Juego 14: Actividades Graaff

En esta actividad se simula el generador de Van de Graaff. En la simulación, se transporta de forma discreta y se comprobará que deja de acumular carga cuando el aire se vuelve conductor (Ruptura del dieléctrico). Comprobar la ddp que se crea y la carga acumulada al variar el radio del generador.

Simulamos el generador de Van de Graaff, con la descripción dada en la sección anterior. En el generador real la cinta transporta carga de forma continua. En la simulación, se transporta de forma discreta, sobre la cinta aparecen puntos rojos igualmente espaciados, cada unos de ellos representa una unidad de carga positiva cuyo valor genera el programa interactivo de forma aleatoria.

Al igual que en un generador real, el simulado pone un límite al campo máximo en la superficie de la esfera a partir del cual, el aire se ioniza y el generador no puede incrementar más la carga. Podemos aproximar el conductor hueco a una esfera conductora de radio R. Conociendo la carga acumulada Q se calcula el campo producido por un esfera conductora en su superficie

E=14π ε0QR2

El generador deja de acumular carga cuando el aire se vuelve conductor. La intensidad del campo eléctrico límite es de aproximadamente 3.0 10⁶ V/m. Para una esfera de radioR podemos calcular la carga máxima que puede acumular y el máximo potencial que adquiere la esfera cargada.

Se pulsa en el botón titulado Nuevo.

La esfera tiene 50 cm de radio. Comprobamos que

• La carga máxima que puede acumular es Q=83.3 μC hasta que se produce la ruptura dieléctrica (el campo eléctrico límite es de 3.0 10⁶ V/m)
• El máximo potencial V es de 1.5 millones de volts.

Pulsa el siguiente enlace para realizar la actividad.

https://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica3/electrico/conductor/conductor_1.html

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