Van de Graaffův generátor
Van de Graafův generátor je elektrostatický stroj umožňující nabíjet kovovou kouli na velmi vysoké napětí. Vynalezl jej americký fyzik Robert J. van de Graaf, jenž první model sestrojil v roce 1929, v roce 1931 získal patent na zlepšenou verzi. Do konce 30. let 20. století byly sestrojeny obří generátory vyrábějící až 5 MV. Dnešní nejvetší generátory tohoto typu poskytují urychlovací napetí i nekolik desítek milionu voltu. V jaderném výzkumu se van de Graaffův generátor používá nejen samostatně, ale často také jako první stupeň v systému obřích urychlovačů. Princip a schéma činnosti Van de Graaffova generátoru Princip Van de Graaffova generátoru je založen na tom, že pokud se uvnitř vodiče nachází dutina, v níž nejsou žádné makroskopické náboje, zustává v této dutině intenzita elektrického pole nulová. Někdy se mluví o stínícím účinku vodičů, což není přesné, protože pole v dutině není odstíněno, ale vykompenzováno polem povrchových nábojů. Pole uvnitř dutiny zustává nulové i při změně celkového náboje vodiče. Náboj, přivedený dovnitř vodiče se okamžitě přemístí na vnější povrch a pole uvnitř dutiny se nezmění... Náboj vzniká uvnitř generátoru při tření válečku a pohyblivého pásu, který transportuje třením uvolněné náboje na kouli. Pás je vyroben z pryže a váleček je vyroben z PVC. Vlivem tření získává pás kladný náboj, protože PVC má velkou schopnost zachycovat elektrony uvolněné při tření z pásu. Váleček pohání motorek, jehož otáčky můžeme regulovat. Dříve býval poháněn otáčením kliky rukou. Regulace otáček ovlivňuje rychlost dobíjení koule a tím také intenzitu elektrostatického pole. Náboj z pásu zachytávají kartáčky, protože se na nich snadno hromadí elektrický náboj, a odvádí na kovovou kouli. Teoreticky by se mohl van de Graafův generátor nabíjet stále, ale nečistoty prostředí (například v poďobe prachu) limitují množství náboje vytvořeného na kouli.
