B. NỘI DUNG
2.1.3. Chế tạo máy phát tĩnh điện có khả năng cung cấp hiệu điện thế lên
tới hàng triệu vôn.
Máy phát điện Vade Graf
Cấu tạo của máy phát điện Vade Graf gồm một hình cầu kim loại rỗng 1, đặt trên cột cách điện 2. Trong cột có một băng chuyền 3 làm bằng vải tẩm cao su chạy trên hai ròng rọc 4. Phía dưới cột có hệ thống mũi nhọn 5 nối với một cực của nguồn điện (khoảng vài chục kilovon), cực kia của nguồn nối đất.
Khi một phần nào của băng chuyền đi qua mũi nhọn 5 nó được nhiễm điện do hiện tượng dò điện.
Vì băng chuyền làm bằng chất cách điện tốt nên các điện tích được tạo nên ở mặt băng không bị mất mát đi, mà định xứ tại nơi nó xuất hiện. Phía trên có hệ thống mũi nhọn 7 nối với quả cầu kim loại 1. Phần băng chuyền đã nhiễm
+ + + + + + + + + + + 7 4 3 6 4 5 + _
điện qua mũi nhọn 7 nhường điện tích cho mũi nhọn. Khi đó điện tích chuyển hoàn toàn ra mặt ngoài của vỏ quả cầu bất kì ở đó đã có điện tích Q đến đâu. Mọi sự chuyển điện tích như vậy đều làm tăng điện thế của các vỏ.
Điện thế cao nhất của quả cầu có thể đạt được phụ thuộc vào sự mất điện tích của quả cầu. Điện tích mất đi chủ yếu do sự ion hoá của không khí. Điện thế quả cầu cao nhất khi điện tích do băng chuyền đưa đến bằng điện tích mất đi.
Sự ion hoá không khí gây nên hiện tượng phóng điện xảy ra khi điện trường lên đến 30kV/cm vì thế để có điện thế giới hạn cao người ta dùng quả cầu có bán kính lớn đến khoảng 5m, đặt trên cột cao 10 – 15 m. Điện thế có thể đạt được với máy Vande Graf là khoảng 3-5 triệu von. Để có thể nâng cao được điện thế người ta đặt máy vào những buồng có khí dưới áp suất cao (10atm) vì khi đó sự ion hoá chỉ xảy ra khi điện thế lên đến khá cao.
Máy phát tĩnh điện Vande Graf dùng để gia tốc các hạt mang điện trong việc nghiên cứu hạt nhân.
2.1.4.Ứng dụng màn chắn tĩnh điện.
Vì điện trường bên trong vật dẫn rỗng bằng 0 nên một vật dẫn khác nằm trong vật dẫn rỗng sẽ không bị ảnh hưởng bởi điện trường bên ngoài. Như vậy vật dẫn rỗng có tác dụng như một màn bảo vệ cho các vật dẫn khác đặt ở bên trong nó khỏi bị ảnh hưởng của điện trường bên ngoài. Vì thế vật dẫn rỗng được gọi là màn chắn tĩnh điện. Màn chắn tĩnh điện có nhiều ứng dụng trong kỹ thuật và đời sống.
Các máy tĩnh điện thường được đặt trong một vỏ kim loại để tránh khỏi tác dụng nhiễu điện của điện trường ngoài. Vỏ kim loại đó đóng vai trò của màn chắn tĩnh điện.
Các dây điện thoại,dây micro, đèn điện tử thường được bọc ngoài bởi những lưới thép, lưới này sẽ giữ vai trò của màn chắn tĩnh điện.
Để giữ cho điện thế của màn không thay đổi người ta nối màn điện với đất. Nếu trên màn điện có điện tích thì điện tích này sẽ theo dây dẫn truyền xuống đất, dây nối với đất gọi là dây “mát”.