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| Générateur Van de Graaf |
| Matériaux : | Chrome, acier |
Le générateur Van de Graaf permet d'obtenir de très hautes tensions, de plus d'un million de volts pour les plus grands. Ce type de générateur est encore largement utilisé pour les sources de particules chargées, où la haute tension sert à accélérer les particules. |
| Principe physique |
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Le frottement d'une courroie (a) sur une poulie en métal (b) permet d'extraire des charges électriques. Ces charges sont ensuite convoyées par la courroie jusqu'à la boule de métal (c) dont le potentiel électrostatique augmente. La petite boule métallique (d) est quant à elle reliée à la terre et son potentiel est au plus bas. Lorsque les deux boules sont loin l'une de l'autre, la grosse boule se décharge lentement vers la terre par un « courant de fuite » le long de son support. Lorsque l'on approche suffisamment les boules l'une de l'autre, le courant de fuite provoque un claquage de l'air et l'on observe un arc électrique entre les deux objets.
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| Parole de physicien |
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Si cela ne vous semble pas très clair, rappelez-vous l'expérience que l'on fait parfois au collège : on frotte une baguette en plastique avec un chiffon pour en arracher les électrons. A l'aide de cette baguette ainsi chargée en "électricité statique", on peut alors attirer un petit morceau de papier sur la baguette. C'est le même principe qui opère dans un Van de Graaf ! Sauf que dans ce cas, il y a assez de différence de potentiel électrostatique pour que les charges accumulées préfèrent prendre un raccourci : le peu d'air qui sépare les deux boules de métal. En traversant cette lame d'air, les charges font claquer l'air et l'ont voit apparaître un petit arc électrique, similaire aux éclairs d'un orage.
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