Generatore di Van de Graaff: differenze tra le versioni

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[[File:Van de graaff generator sm.jpg|frame|right|Un generatore di Van de Graaff.]]
Il '''generatore di [[Robert Van de Graaff|Van de Graaff]]''' è un [[generatore elettrostatico]] in grado di accumulare una notevole quantità di [[carica elettrica]] in un [[conduttore elettrico|conduttore]], creando tra questo ed un elettrodo di riferimento, solitamente [[messa a terra|messo a terra]], un'altissima [[differenza di potenziale|tensione]] (si può arrivare fino a milioni di [[Voltvolt]]).
 
Per la sua relativa semplicità è comune nei laboratori di molte scuole, ma ha anche applicazioni pratiche ad esempio in [[fisica nucleare]], in cui l'elevata differenza di potenziale elettrico generata viene utilizzata per accelerare [[particella (fisica)|particelle]] dotate di [[carica elettrica]].
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== Tensione di funzionamento ==
In questo tipo di generatori si raggiungono tensioni che sono proporzionali al raggio dell'elettrodo ad alta tensione. Una macchina con elettrodo di un metro di raggio, può raggiungere una tensione massima di <math>10^6</math> V. Per raggiungere tale tensione occorre però che l'elettrodo sia distante da ogni altro oggetto e che l'aria sia quasi priva di umidità. Per ottenere tale caratteristica, dopo il 1935, tutti i generatori sono stati realizzati racchiusi in un recipiente cilindrico di acciaio contenente un gas (aria deumidificata oppure elio), ad una pressione di 10-20 atm. Con la pressione infatti aumenta la capacità del gas di sopportare campi elettrici elevati senza dar luogo a scintille. Dopo il 1940 sono stati usati gas diversi dall'aria (ossido di carbonio, freon, azoto), e realizzati generatori con tensioni da 1 MV fino a 5,5 MV (''con contenitore di 2,5 m di diametro e 8 m di altezza'').
Dopo il 1940 sono stati usati gas diversi dall'aria (ossido di carbonio, freon, azoto), e realizzati generatori con tensioni da 1 MV fino a 5,5 MV (''con contenitore di 2,5 m di diametro e 8 m di altezza'').
 
== Acceleratori tandem ==
Il più recente sviluppo del generatore di Van de Graaff è stato, a partire dal 1958, l'acceleratore a bersaglio fisso, elettrostatico, tipo tandem.
Alcuni ioni negativi (''generalmente ioni idrogeno con due elettroni'') vengono emessi da una sorgente, collimati ed immessi in un tubo di pochi metri ai cui estremi si trovano un elettrodo a terra ed un elettrodo con potenziale positivo prodotto da un generatore di Van de Graaff. Gli ioni negativi vengono così accelerati verso l'elettrodo ad alta tensione, dove un getto di idrogeno li libera dagli elettroni. Gli ioni positivi così ricavati vengono quindi ulteriormente accelerati verso il bersaglio fisso costituito dall'elettrodo a terra. Il massimo potenziale raggiunto da un acceleratore Van de Graaff è pari a 25,5 MV.
Il massimo potenziale raggiunto da un acceleratore Van de Graaff è pari a 25,5 MV.
 
== Nella cultura di massa ==
*Un famoso gruppo [[Rock progressivo|Progressive Rock]] britannico prende il nome di [[Van der Graaf Generator]].
 
*Nel videogioco di ruolo [[Fallout: New Vegas]] la famiglia che gestisce il mercato di armi a energia prende il nome di Van GraafGraaff.
 
*Nel film [[Sherlock Holmes (film 2009)|Sherlock Holmes]], il protagonista usa un generatore di Van der GraafGraaff come arma di difesa.
*Nel romanzo di fantascienza ''[[Lunedì inizia sabato]]'' (1965) dei [[Arkadij e Boris Strugackij|fratelli Strugackij]] si spiega che il "distillatore di risate per bambini", apparecchio sperimentale messo a punto nel dipartimento di "Felicità Lineare" dell'ISSTEMS, è un apparecchio molto somigliante al generatore di Van de Graaff.