Générateur Van Der Graaf

J'ai depuis longtemps toujours voulu construire un géné VDG et j'ai donc commencé à me documenter y'a quelques années et trouver les éléments y'a quelques semaines

Pour ceux qui ne savent pas ce que c'est le principe est très simple: c'est un générateur d'électricité statique (je reviens sur le terme après) qui utilise la séparation de 2 matériaux différents pour créer une DDP. La séparation s'effectue entre une courroie et 2 poulies (il s'agit plus d'une bande et de 2 cylindres que d'une courroie classique). La charges sont collectées par un peigne métallique à chaque bout. L'un est relié à la terre et l'autre à la sphère du haut de la colonne (qui contient la courroie) ceux qui n'ont pas compris ou qui veulent plus de détails ben qu'ils arrêtent d'être feignants et qu'ils aillent faire un tour sur google :p

J'ai récemment trouvé 2 saladiers inox quasi parfaitement hémisphérique de 30 cm de diamètre. Par la loi de corona qui dit qu'une sphère a une tension de rupture de 30kV par cm de rayon (dans l'air "standard") je pourrais théoriquement avoir avec cette sphère (15 cm de rayon pour ceux qui n'auraient pas suivi... ) 450kV à ramener à 400kV à cause des imperfections etc... ce qui est quand même conséquent pour une réalisation amateur, mais j'aime pas faire les choses à moitié... ^^ (pour comparaison les démos sur l'électrostatique au palais de la découverte se font à 300kV...)

Pour la courroie je pense que du sac poubelle fera l'affaire, les poulies spa un pb, reste que la colonne. Là c'est déjà un peu plus chiant parce qu'il me faut environ 2 m de PVC en diam 200 mm et ça commence à coûter cher... si qqun à une idée il est le bienvenue :D

Donc pour expliquer le terme "électricité statique": ce n'est pas de l'électricité différente de l'électricité que nous avons l'habitude de cotoyer. C'est exactement pareil, seulement l'appellation vient du fait qu'un isolant conserve une charge électrique (un peu comme un lac conserve de l'eau, spa pour ça que cette eau est différente de celle d'une chute d'eau....)

Bon tu m'as donné envie (honte à toi), je vais m'en faire un pour occuper mes longues semaines de vacance ^^.

Pour les sphères, je ne sais pas ou t'as trouvé tes saladiers, mais perso il faut que j'aille chez Ikea (dispo en 12, 20, 28, 32cm):

http://www.ikea.com/fr/fr/catalog/products/30081467

Le mien sera plus "modeste" faute de budget,...

Bref j'en dis pas plus en attendant de m'être documenté sur la question pour établir les dimensions… remarque si t’as des bons liens n’hésites pas.

Edit: 'tain je regarde les mythbusters et ils me sortent un van de graaff (épisode sur le cerf volant de franklin) .


Re-edit: http://lyonel.baum.pagesperso-orange.fr/vdg4.html

Citation :

2) La colonne isolante ( Plastic pipe ): si vous ne la voulez pas transparente, utilisez sans hesitation le tube en PVC ( jusqu'a 100 mm de diametre : au dela le PVC est conducteur ). Sinon il faut chercher du tube en polycarbonate ou plexiglass. Attention a la qualite isolante des materiaux qui peuvent se reveler conducteurs pour les tres hautes tensions impliquees. Prevoir un diametre deux fois plus grand que la largeur de la courroie. Le PVC est sensiblement poreux et fixe l'humidité. Il faut applique apres nettoyage soigneux ( a l'alcool ), 2 couches de vernis polyurethane a l'interieur et a l'exterieur du tube.

When selecting the support column, a rigid plastic tube is preferred. PVC and Acrylic do seem to be the materials of choice. Generally the tube should be a minimum 2 times the diameter of the roller and belt dimensions (Pete Miller).

Meme projet pour mes vacances :D, ça fait plusieurs mois que je me documente.
Par contre j'ai des doutes une courroie en sac poubelle. Pour ma part je compte utiliser une chambre à aire neuve, elles sont bien plate.
Par contre les poulies pose encore problème, je sens les réaliser en bois et ensuite les recouvrir du bon matériaux.

Moi mon but sera plutot d'essaier de réaliser une sorte d'accélérateur de particule :p. Saviez vous que avec des électrons accélérés à seulement 260keV déclenchaient l'effet cherenkov dans l'eau :D. C'est à dire seulement 260000volts ! . Le problème c'est la chambre à vide.

Pour la courroie je pense utiliser un bout de nappe cirée (imprégnée Vinyle), mais les courroies me pose aussi problème enfin je n'ai pas encore vraiment réfléchis/cherché vu que j'me suis décidé d'en faire un à 3h du mat'. ^^


Pour faire le vide avec un compresseur de frigo c'est possible (je ne sais pas jusqu'à quel point), après pour la chambre en elle même euh...

Bin faudrais savoir la qualité du vide que on est capable de créé avec un simple compresseur de frigo. Pour ensuite savoir le taux de perte et donc voir si c'est toujours possible, sinon bin ça ne sert à rien.
(Ou essaier de le réaliser dans un diamant à grand-mère, indice de réfraction 5)

Edit: j'ai trouvè la pression minimun que l'on peut atteindre avec un compresseur de frigo, c'est 60mbar. Je vai chercher ce que ça donnerait comme pertes.

C'est con pour le PVC. J'ai bien des tubes en carton assez solides, 145mm interne par 1,86m, le problème c'est encore et toujours les frais de porc. Et c'est pas sûr que ça fonctionne à cause de l'humidité ambiante dont le carton est imbibé.

Pour la courroie : ben de la sangle, quitte à en foutre 2 l'une à coté de l'autre si ça marche. Ou encore de la ceinture de sécurité.

Le cp de frigo est une mauvaise idée, déjà je ne suis absolument pas sûr que ça fasse un vide assez poussé, mais il le sera certainement assez pour faire bouillir l'huile dans la cuve.

Arf c'est juste, je n'y ai pas pensé :s.
Bon donc il faut une pompe sans huile.
Mais il faudra quand même un certain temps avant que l'huile ne s'évapore, donc pour un petit volume il n'y à pas de problème.

Pour repondre dans l'ordre des posts :

J'ai paye les miens 12 euros chaque soit 24 euros la paire ()l'avantage est qu'il non pas de collerette sur le bord et le fond plat est tres petit) a un bazar du genre la foirefouille

J'ai des liens mais pas ici (je suis au taf) je te les files ce soir

A cause de quoi il est conducteur ?

La courroie n'est pas un pb, un tas de materiaux peuvent etre testes sans pb

Pas bete les chambre a air de velo, en la decoupant longitudinalement pour garder qu'une epaisseur et surtout virer la valve par contre :D

Je ne connais pas cet effet mais je me documente ce soir car ca m'interesse fortement. Je sais par contre que le VDG a ete cree dans ce but a l'epoque des debuts de l'acceleration des particules (a retenir un VDG enorme de 4.5MV dans un musee en allemagne il me semble) xD

Le vide avec un cp de frigo est relativement excellent compte tenu du moyen employe.Quand j'aurais fini ma PaVje ferais une mesure du vide maximum atteignable mais d'apres ce que j'ai pu lire c'est de l'ordre de la dizaine de mBar. Le vide est maximizable en mettant plusieurs cp en serie (par ordre de debit, le plus gros debit en sortie et le plus faible cote vide, /!\ c'est super important, ne jamais faire l'inverse /!\) la limite etant la tension de vapeur de l'huile du cp (des que l'huile s'evapore la pression cesse de chuter, rien a voir avec le temps...) et les dimensions de la chambre du cp and co

Le carton on oublie, deja les isolants type plastiques deviennent potentiellement conducteur a cause de l'humidite a leur surface alors du carton...

Le cp de frigo est une tres bonne idee pour une PaV mais ptet pas pour avoir un vide pousse effectivement...

Tu t'es rendu compte que t'as écrit van der graaf dans le titre ?

Le problème c'est pas trop le volume, mais la pression, enfin dépression. Et même si t'as un très petit volume, il faut ajouter le volume libre dans la cuve du cp.

Bidule : Toi qui aime bien les tubes électroniques en tout genre surtout les gros de forme allongée, comment étaient-ils fabriquées au début ?

Sulfator a écrit:

Tu t'es rendu compte que t'as écrit van der graaf dans le titre ?

Et ?

Sulfator a écrit:

Bidule : Toi qui aime bien les tubes électroniques en tout genre surtout les gros de forme allongée, comment étaient-ils fabriquées au début ?

Surtout ceux de ce type:

Spoiler:

Pour le vide la taille du contenant à vider n'est pas un pb (à part le temps koi...) pour 2 enceintes hermétiques de taille différente tu auras exactement la même qualité de vide, c'est juste que pour la plus grande ça prend plus de temps. De toute façon quand on veut tirer au vide une install y'en a pour des heures voir des jours... donc quelques heures de plus ou de moins spa vraiment un pb

Le pb est plutôt que tu as 1Kg/cm² qui s'applique sur ton enceinte ce qui fait 100Kg pour une surface de 10*10 cm par ex... une surface de 1m² ça fait 10 tonnes qui s'appliquent dessus...

Je vois pas vraiment ce que les tubes électroniques on à voir ici. C'est juste pour la blague moisie ou y'a vraiment une question derrière ?

Les liens arrivent, le temps que je les retrouve en totalité

https://www.youtube.com/watch?gl=FR&feature=related&hl=fr&v=4szKjLsa5lY

http://amasci.com/emotor/statelec.html super site où on apprend plein de trucs mais en bordel pas possible... la partie concernant les VDG: http://www.eskimo.com/~billb/emotor/vdg.html

http://www.rmcybernetics.com/projects/DIY_Devices/homemade_van_de_graff_generator_VDG.htm

http://www.instructables.com/id/900000-volt-Van-de-Graaff-Generator-using-cheap-p/ (on est très loin des 900kV là mais bon...)

http://www.splung.com/content.php?sid=3&page=electrostatic_machines

http://physweb.bgu.ac.il/FreeWebSite/DemoLab/Demonstration%20Lab/Electrostatic/Van%20Der%20Graaf%20Generator/

http://www.physics.ucla.edu/demoweb/demomanual/electricity_and_magnetism/electrostatics/van_der_graaff_experiments.html

http://hypertextbook.com/eworld/vdg.shtml

Y'a du bien comme du moins bien mais au moins ça vous fait plein de sources, le second lien est vraiment à visiter de fond en comble, c'est le bordel fini son site mais il est très instructif et explique très simplement et clairement qu'est-ce que c'est que l'élec statique, comment marche exactement un VDG, etc...

Super intéressant l'effet au nom impronomçable: http://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Vavilov-%C4%8Cerenkovb mais j'ai un doute sur ton équation keV = kV c'est deux unités différentes donc je pense pas que la correspondance soit aussi simple surtout que la dernière fois que j'avais cherché à convertir des keV en kV j'avais pas trouvé grand chose...

Merci pour les liens.

Sinon pour les "poulies" tu peux nous en dire plus ?

Ben pour les poulies faut des matériaux éloignés dans la liste de triboélectricité (trouvable sur le second lien) le plus simple à trouver étant un métal, du nylon, du polypropylène, du PVC, du téflon, ... faut savoir que seule la surface est importante, pas besoin d'avoir une poulie entièrement en téflon par ex, le ruban de téflon utilisé en plomberie fait très bien l'affaire

Une astuce est de rendre la poulie en forme de tonneau ce qui a pour propriété de recentrer la courroie si elle dévit du'un côté (on voit très souvent ça sur les tourne-disque à entrainement par courroie, la poulie moteur a une forme d'olive en gros)

D'après ce que j'ai pu lire la courroie ne doit pas être trop tendue sous peine de baisse du rendement mais le pb que ça amène c'est qu'elle peut se décoller des poulies à cause de la force centrifuge... m'enfin je pense qu'à moins de vouloir jouer au bourrin y'a pas de pb de ce côté là

Y'a aussi énormément de vidéos à voir sur youtube, souvent très pourries mais y'en a des très intéressantes dans le tas

Alors en faite bidule: pour convertire des eV, électron volt, en volt, c'est très simple. Repart de la définition d' 1eV, pas celle qui dit que 1eV=1.667x10^-19, celle qui dit que 1eV est égale à 1électron qui subit une ddp de 1 volt. Or notre électricité statique, est constituée d'électron, un manque d'électron correspond à la charge + tandis qu'un exédant d'électrons à la charge -.
Donc lorque de l'électricité circule, l'énergie cinétique des électrons est égale à la ddp que on leurs applique.
Attention dans le cas de l'effet tcherenkov/cerenkov , seul la vitesse de la particule compte. Donc pour un ions, il faudra refaire le calcule et si mes souvenirs sont bon, avec un proton (ion hydronium H+) l'énergie nécessaire est de plusieurs centaines de MeV.

Édit: j'ai retrouvé la valeur exacte. C'est 479,456 MeV. Soit une énergie énorme.

Ok, donc enfaite c'est pour ça que j'avais du mal à trouver la conversion, ce n'est pas constant et dépend de la particule. Donc toi tu veut accelérer uniquement des électrons ? donc oui dans ce cas c'est relativement facile, le plus dur c'est le vide

En faite, non, chaque particule va avoir la même énergie cinétique lorqu'elle sera "accélérée" par la ddp, car ce qui va changer c'est la vitesse qu'elle va atteindre pouvoir atteindre avec cette énergie, et cette vitesse dépendra de la masse.
Ca me plairait bien d'accélérer autre chose, mais bon accélérer un proton à 0.3MeV ça n'a que peut d'intérêt.

Ok

En passant faites gaffe quand vous faites mumuse avec de la THT et du vide car on peut très vite émettre des rayons X et là c'est moins drôle pour la santé...

Genre si le verre que vous utilisez pour l'expérience se met à scintiller en vert c'est pas bon du tout, stoppez tout tout de suite

edit: en parlant de THT et de vide ça m'a rappelé cet article: http://www.sparkbangbuzz.com/crt/crt6.htm qui est excellent :D la seule partie qui pour moi était introuvable est maintenant trouvable hyper facilement :D (je parle du phospore pour l'écran...) je remercie ce mec très beaucoup et le reste de son site vaux le coup d'oeil, il a fait un tas d'expériences inédites dont certains résultats sont inexpliqués et très intéressants (les expériences avec un électrolyte et des métaux ou encore la triode avec une flamme par ex) :D

Bonjour,

je suis nouveau sur le forum j'ai vu se sujet via google et j'ai vu par la date des message qu'il était en cour (très dur a trouver avec google).
je viens pour vous poser des question sur le G.VDG je suis en plaine préparation j'ai tout planifier mais une question subsiste en moi quelle poulie choisir il en faut une conductrice et l'autre non ou les deux ne sont pas conductrice ?

Les deux ne doivent pas être conductrice. Enfin c'est ce qu'il ma semblé comprendre dans un vidéo sur Youteube.

Bref tu devrait allez te présenter, pour qu'on sache a qui nous avons a faire

Ok mmm je c'est pas trop j'en est vu sur le net en métaux aussi apprais je ces pas trop la ...

par exemple sur ce site http://mark.rehorst.com/Van_de_Graaff/van_de_graaff_MR.pdf

on peut voir que la poulie inférieur est en alu et l'autre en téflon

PS : Se lien est pas mal aussi en anglais mais google traduction le traduit plutôt correctement.

http://mark.rehorst.com/Van_de_Graaff/

Ok, je viens de revoir la vidéo j'avais mal traduit ce que le mecs disait... désolé.

Il utilise une poulie en aluminium en bas et un recouverte de téflon en haut.
Comme sur le schéma de ton précédent post. ( schéma qui est fort intéressent, tu l'as trouvé sur quel site?)

sur le deuxième site que j'ai citer

http://mark.rehorst.com/Van_de_Graaff/

Généralement la poulie en métal c'est pour ceux qui ont un générateur HT d'amorçage en bas (ce que je ne recommande absolument pas par ailleurs...)

Généralement les poulies sont dans des matériaux isolants. J'ai déjà expliqué comment doivent être choisi les matériaux des poulies dans un post précédent

ouais mais pas super compréhensible dsl