Wikipedia

Generator Van de Graaff

Revisi sejak 10 Agustus 2022 01.51 oleh EmausBot (bicara | kontrib) (Bot: Migrasi 1 pranala interwiki, karena telah disediakan oleh Wikidata pada item d:Q211736)
Halaman ini berisi artikel tentang Mesin ini digunakan untuk mengakumulasi muatan listrik pada bola logam. Untuk kegunaan lain, lihat Generator Van de Graaff (disambiguasi).

Sebuah generator Van de Graaff adalah sebuah generator elektrostatik yang dimana menggunakan sabuk berjalan untuk mengakumulasi muatan listrik dalam bola logam yang berongga diatas dari tiang yang terisolasi, menciptakan potensi elektrik yang tinggi. Memproduksi tegangan tinggi dalam direct current (DC) elektrik yang pada tingkatan rendah. Generator ini ditemukan oleh fisikawan Amerika Robert J. Van de Graaff pada tahun 1929.[1]

Generator Van de Graaff
Generator Van de Graaff kecil atau miniatur digunakan pada edukasi sains
KegunaanMengakselerasi elektron untuk mensterilkan makanan dan bahan-bahan proses, mengakselerasi proton untuk eksperimen fisika nuklir, memproduksi sinar energi X-ray dalam pengobatan nuklir, edukasi fisika, dan hiburan
PenemuRobert J. Van de Graaff
Alat terkaitakselerator partikel linear

Generator Van de Graaff mulanya digunakan sebagai akselerator partikel untuk riset fisika, karena dengan potensi tingginya bisa digunakan untuk mengakselerasi partikel subatomik hingga kecepatan yang sangat dalam tabung evakuasi. Generator ini juga salah satu tipe akselerator yang kuat hingga ditemukannya cyclotron yang ada pada awal tahun 1930-an. Generator Van de Graaff tetap digunakan sebagai akselerator untuk menghasilkan partikel energik dan sinar X-ray untuk riset nuklir dan pengobatan nuklir.[2]

Tegangan yang diproduksi pada udara terbuka, mesin Van de Graaf ini dibatasi oleh arc atau busur atau lengkungan dan pelepasan koronal hingga pada 5 MV. Kebanyakan mesin industri modern diisolasi pada tangki bertekanan dari gas berisolasi; ini bisa diraih dengan potensi yang sebesar 25 MV.

Sejarah

 
 
Penghancur Atom Westinghouse, generator Van de Graaff 5MeV dibangun pada tahun 1937 oleh perusahaan Westinghouse Electric di Forrest Hills, Pennsylvania
 
Generator Van de Graaf ini pertamanya pada akselerator partikel yang diciptakan di Hungaria mencapai 700 kV pada tahun 1951 dan 1000 kV atau 1 MV pada tahun 1952
 
Sebuah akselerator partikel Van de Graaff pada tangki bertekanan bertempat di Pierre and Marie Curie University, Paris

Latar Belakang

Konsep dari generator elektrostatik yang dimana muatan secara mekanik ditransportasi dalam jumlah yang sedikit menuju bagian dalam dari elektroda bertekanan tinggi yang awalnya dengan Penetes Air Kelvin, yang ditemukan pada tahun 1867 oleh William Thomson (Tuan Kelvin), [3] Dimana tetesan air bertegangan jatuh ke ember dengan polaritas tegangan yang sama, menambahkan pada tegangannya.[4] Pada mesin jenis ini, gravitasi menggerakkan tetesan air melawan dari medan elektrostatik yang berlawanan dari ember. Kelvin sendiri menyarankan untuk menggunakan sabuk untuk membawa muatan daripada air. Pada mesin pertama elektrostatik, telah digunakan sabuk tak terhingga untuk mentransfer muatan yang dibuat pada tahun 1872 oleh Augusto Righi.[1][4] Pada mesin itu, digunakan sabuk terbuat dari karet india dengan kawat cincin sejalur dengan panjangnya sebagai pembawa muatan, yang dimana ditransfer ke bola logam elektroda. Muatan ini diterapkan oleh sabuk dari penggilas bawah oleh induksi elektrostatik menggunakan pelat bermuatan. John Gray juga menemukan mesin sabuk pada tahun 1890.[4] Mesin sabuk yang lebih kompleks lagi ditemukan pada tahun 1903 oleh Juan Burboa[1][5] Inspirasi yang secara langsung berkontribusi untuk pembuatan generator Van de Graff, W. F. G. Swann telah mengembangkan pada tahun 1920-an dimana muatan telah ditransportasi pada sebuah elektroda oleh bola-bola logam, dimana mengembalikan prinsip dari tetesan air Kelvin.[1][6]

Pengembangan Awal

Generator Van de Graaf dikembangkan pada tahun 1929, oleh fisikawan Robert J. Van de Graaf pada Princeton University, dengan bantuan koleganya Nicholas Burke. Model awalnya didemonstrasikan pada bulan Oktober 1929.[7] Mesin awalnya menggunakan kaleng logam biasa, motor rotor kecil, dan pita sutra yang dibeli pada toko kelontong di Amerika Utara. Setelah itu, dia mengajukan ke ketua departemen fisika memohon $100 untuk mengimprovisasi versinya itu. Dia mendapatkan uangnya, dengan beberapa kerepotan dan kesulitan. Pada tahun 1931, dia dapat melaporkan mencapai 1.5 juta volt, mengatakan "Mesinnya itu sederhana, murah, dan portabel. Saklar lampu biasa dapat mencukupi kebutuhan dayanya."[8][9] Menurut aplikasi pengajuan paten, mesinnya memiliki dua bola berdiameter sekitar 60 cm dengan akumulasi muatan yang disokong pada tiang kaca borosilikat 180 tinggi cm; aparatusnya seharga $90 pada tahun 1931.[10][11]

Pengajuan paten kedua Van de Graaf yaitu pada bulan Desember 1931, dimana ditujukan pada Massachusetts Institute of Technology sebagai ganti dari bagi hasil bersih; paten tersebut setelah itu diterima.[12]

Pada tahun 1933, Van de Graaff membangun model setinggi 12 meter di fakultas MIT di Round Hill, yang didonasikan oleh Kolonel Edward H. R. Green.[13] Salah satu konsekuensi dari lokasi dimana generator ini berada adalah pada hangar pesawat terbang menjadi "efek burung dara": Pelengkungan diakumulasi dari kotoran burung pada bagian luarnya dari bola tersebut.[14]

Mesin Energi Tinggi

Referensi

  1. ^ a b c d van de Graaff, R. J.; Compton, K. T.; Van Atta, L. C. (Februari 1933). "The Electrostatic Production of High Voltage for Nuclear Investigations (Produksi Elektrostatik dari Tegangan Tinggi untuk Investigasi Nuklir)" (PDF). Physical Review. 43 (3): 149–157. Bibcode:1933PhRv...43..149V. doi:10.1103./PhysRev.43.149. Diakses tanggal 9 August 2022. 
  2. ^ Cassiday, Laura (10 July 2014). "Hair-raising technique detects drugs, explosives on human body (Teknik yang mengejutkan pendeteksi obat-obatan, peledak dalam tubuh manusia)". Science. doi:10.1126/article.22861 (tidak aktif 31 July 2022). Diakses tanggal 9 August 2022. 
  3. ^ Thomson, William (November 1867). "On a self-action apparatus for multiplying and maintaining electric charges, with applications to the Voltaic Theory (Pada aparatus otomatis untuk menggandakan dan menjaga muatan elektrik, dengan aplikasi-aplikasi pada Teori Volta)". The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and JOurnal of Science. Series 4. 34 (231): 391–396. Diakses tanggal 9 August 2022. 
  4. ^ a b c Gray, John (1890). Electrical Influence Machines. London: Whittaker and Co. hlm. 187–190. 
  5. ^ US patent no. 776997, Juan G. H. Burboa Static electric machine, filed: August 13, 1903, granted: December 6, 1904
  6. ^ Swann, W. F. G. (1928). "A device for obtaining high potentials". Journal of the Franklin Institute. 205: 828. 
  7. ^ "Robert Jemison Van de Graaff". The Institute of Chemistry - The Hebrew University of Jerusalem. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2006-09-04. Diakses tanggal 2006-08-31. 
  8. ^ van de Graaff, R. J. (1931-11-15). "Minutes of the Schenectady Meeting September 10, 11 and 12, 1931: A 1,500,000 volt electrostatic generator. (Menit-menit pertemuan Schenectady pada bulan September 10, 11, dan 12 tahun 1931)". Physical Review. American Physical Society (APS). 38 (10): 1919–1920. doi:10.1103/physrev.38.1915. ISSN 0031-899X. 
  9. ^ Niels Bohr's Times, Abraham Pais, Oxford University Press, 1991, pp.378-379
  10. ^ "Van de Graaff's Generator", in "Electrical Engineering Handbook", (ed), CRC Press, Boca Raton, Florida USA, 1993 {ISBN 0-8493-0185-8
  11. ^ Wolff, M.F. (July 1990). "Van de Graaff's generator". IEEE Spectrum. 27 (7): 46. doi:10.1109/6.58426. 
  12. ^ "This Month in Physics History: February 12, 1935: Patent granted for Van de Graaff generator". APS News. 20 (2). February 2011. Diakses tanggal 9 Agustus 2022. 
  13. ^ Thomas, William (7 September 2016). "A profile of John Trump, Donald's accomplished scientist uncle (Profil John Trump, paman Donald yang seorang ilmuwan)". Physics Today. doi:10.1063/PT.5.9068. Diakses tanggal 9 August 2022. 
  14. ^ Wilson, E.J.N. "Overview of Accelerators" (PDF). Accelerator Institute. CERN. Diakses tanggal 9 August 2022. 
Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Generator_Van_de_Graaff&oldid=21508286"