Générateur de van der Graaff

[Rémi]

Bonsoir j'aimerai construire un générateur de van der Graaff mais j'ai du mal dans la compréhension du fonctionnement. J'ai trouvé ça mais j'ai du mal. Est-ce que quelqu'un peux m'expliquer ? De ce que j'ai compris c'est la poulie qui est conducteur de courant mais ce que je ne comprend pas c'est comment la boule est "alimenté" ?
Autre question est-ce qu'il y a un autre générateur d'électricité statique plus simple ?
merci et bonne journée.

[Chercheur]

J'en avais construit un quand j'étais jeune, il a duré pendant 10 ans après que plusieurs déménagements et surtout l'usure de l'élastique par la vieillesse ne m'ait obligé à la jeter car mes réparations ne tenaient pas.

Un schéma:







Une bande de caoutchouc (un élastique dans mon cas) ou de cuir tourne en boucle entre une poulie base et une poulie haute. La poulie basse est dans un matériau genre gomme qui fait que la bande qui roule dessus par friction arrache des électrons par frottement (comme quand tu frottes une règle en plastique sur de la laine, tu crées du "statique", c'est à dire un dépôt d'électrons); sauf que là c'est la bande caoutchouc qui frotte sur la galet en gomme.

Les électrons sont en fait arrachés par par la bande de caoutchouc dans sa partie interne. Un balai de pointes en métal reliées au sol est mis en face de la bande caoutchouc juste après son passage sur le galet, et les électrons de la surface externe de la bande caoutchouc sont éjectés par ces pointes vers le sol (on dira qu'on a attiré des + du sol, mais bon en fait on a plutôt vidé des - de la bande, car seuls les électrons bougent)

Les + (manques en électrons) sont véhiculés par la courroie jusqu'en haut où ils sont délivrés à une sphère terminale ou autre (moi c'était une canette de coca aussi dans mon montage); Pour cela, il faut que des pointes en métal reliées à la sphère terminale soient mises à proximité de la surface de la bande en caoutchouc, tout en haut; alors les électrons déposés sur la bande de caoutchouc sont délivrés aux pointes et vont charger la sphère. Pourquoi elles sont délivrées? car le galet du haut se charge en charge + par la surface interne de la bande caoutchouc qui passe dessus par frottement et finalement on a un excès de charges + sur la surface extérieure de la bande caoutchouc qui se libère dans les pointes en métal conductrices vers la sphère.

Au final on pompé des + du sol qu'on transporte par la bande caoutchouc sur sa face externe vers la sphère qui sert de réserve de charges. On atteint un maximum de charges dans la sphère à un moment donnée et alors les charges arrêtent de se déposer dans la sphère, restent en surface de la bande caoutchouc qui se sature alors et compense les charges des poulies frotteuses et le système arrête de transporter des charges.

Le maximum est dû à la taille de la sphère, qui correspond à une densité de charge donnée.

On atteint facilement 50 000 à 100 000V avec un petit montage à canette de coca. le mien était en PVC de 50cm de haut avec une canette de coca et j'avais des éclairs de 7 à 10cm de long.

par contre les courants sont de l'ordre des nanos ampères, donc la puissance est ridicule (1 nano ampère x 100 000V = 0,001 Watt = 1 milliwatt). J'avais pris ça pour alimenter une expérience Brown d'antigravité par haute tension continue (l'effet Lifter, avant que le lifter n'existe, quand ça s'appelait Biefield Brown) mais bon je n'avais pas assez de courant pour quoi que ce soit. Si on veut du courant et donc de la puissance, la machine de Van de Graaf n'est pas la solution. Dans ce cas il faut un montage électrique en cascade de Greinacher Cockroft Walton.


Mais avec mon Van de Graaf je pouvais faire des éclairs dans des tubes de néon de 1 mètre de long; faire passer le courant haute tension à travers un morceau d'ampoule classique qui s'allumait et traversait mon corps pour rejoindre la Terre sans mal. Rigolo!

[Rémi]

donc d'un coté de la poulie il y a que des + et de l'autre que des moins c'est ça ?