Van De Graaff

Cuando un conductor cargado se coloca en contacto con el interior de un conductor hueco, toda la carga del primer conductor se transfiere al conductor hueco. En principio, es posible incrementar la carga en el conductor hueco y su potencial, sin límite, repitiendo el proceso.

En 1929 Robert J. Van de Graff aplicó este principio para diseñar y construir un generador electrostático tal como se muestra en la Fig. 01a, el cual se utiliza en las investigaciones de física nuclear. La idea básica del generador se describe en la Fig. 01b. Se entrega continuamente carga a un electrodo de alto voltaje sobre una banda móvil de material aislante. El conductor de alto voltaje es un conductor hueco montado sobre una columna aislante. La banda recoge carga por medio de una descarga corona entre el peine ionizador de agujas metálicas y una rejilla conectada a tierra en la base del generador. Las agujas normalmente se mantienen a un potencial positivo de 104voltios. La carga positiva se transfiere al electrodo de alto voltaje por medio de un segundo peine colector de agujas que se encuentra en la parte superior del generador. Como el campo eléctrico en el interior del conductor hueco es despreciable, la carga positiva de la banda se transfiere con facilidad hacia el electrodo de alto voltaje, sin importar su potencial. En la práctica, es posible incrementar su potencial del electrodo de alto voltaje hasta que se presenta una descarga eléctrica a través del aire. Dato que la tensión de ruptura dieléctrica del aire es del orden de 3.106V/m, una esfera de 1 m de radio puede alcanzar hasta un potencial de 3.106V/m. Puede aumentarse aun más el potencial aumentando el radio del casco del generador.

Los generadores Van de Graaff pueden producir diferencias de potencial tan altas como 20 millones de voltios.

Los protones acelerados a través de diferencias de potencial de este orden reciben energía suficiente como para iniciar reacciones nucleares entre ellos y diversos núcleos que sirven de blanco.

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