Генератор Ван-Дер-Граафа

Генератор Ван-Де-Граафа — это одна из тех девайсин, которые помогут попаданцу запугивать аборигенов высоковольтными электрическими разрядами.
На входе — мускульная сила, на выходе — искусственная молния, вроде все отлично.

Однако, он имеет свои особенности, и именно эти особенности не позволяют его рекомендовать для построения в древности…

3743Принцип действия генератора Ван-Де-Граафа прост. Мы имеем диэлектрическую ленту, которая вращается между двух роликов. Снизу лента электризуется щетками, а сверху заряд с нее снимают в металлическую сферу. Заряд накапливается на наружной поверхности сферы, что позволяет продолжать снимать электростатику с ленты изнутри шара. В результате — можно накопить разряд примерно в 80 кВ. Эта девайсина была изобретена Ван-Де-Граафом в 1929 году.
Но уже через два года генератор был усовершенствован — он стал не просто снимать заряд с ленты, но на ленту начали подавать высокое напряжение в 50 кВ, что позволило на выходе получить полтора миллиона вольт, что в те времена было необходимо для физических экспериментов. Собственно, с тех пор эти генераторы так и строились — не как генераторы, а как умножители.
Напряжение разряда зависит от длины ленты и от размера сферы. Но и то и другое имеет свои ограничения — в ленте разряд растекается, а со сферы он убегает через коронный разряд. Поэтому не стоит ни строить слишком длинную ленту, ни делать слишком большую сферу.

Как видите, все просто.
Такой генератор можно построить задолго до указанной даты.
Но давайте-ка сравним генератор Ван-Де-Граафа с электрофорной машиной. Именно с точки зрения построения в древности.

1. Для Ван-Де-Граафа требуется диэлектрическая лента. В реальности она была резиновой. Можно использовать шелк. Сейчас — еще и различные синтетические ткани, которые электризуются. И чем лучше они электризуются, тем больше будет разряд в генераторе.
Соответственно, если у вас натуральные волокна, то разряд будет копеечный, если вообще будет. Например, я сомневаюсь, что с льняной полосой хоть что-то получится.
Что-то получится с шерстью, но тут — чем более гладкое волокно у шерсти, тем качественнее разряд. В древности шерсть была очень грубой, поэтому результат будет такой себе.
Еще просьба помнить, что если атмосфера влажная (какое-нибудь средиземноморье), то даже с хорошей шерсти вы ничего не получите.

Рекомендую вспомнить о цене и о доступности качественной ткани в древности.
А также о том, что лента из натуральной ткани очень быстро изнашивается — мало того, что она будет быстро растягиваться между двумя роликами, но и постоянное касание со щетками будет ткань лохматить, износ увеличится на порядок. При этом — желательно крутить как можно быстрее, а это убыстряет и износ ткани (подозреваю — ускорят даже нелинейно). Кроме того — такое использование ведет не только к частой замене ткани, а и к регулированию расстояния между роликами, ведь стоит ткани чуть провиснуть, то ролики будут прокручиваться вхолостую (прорезиненные ролики будут недоступны).
Всем, кто пробовал строить самопальные Ван-Де-Граафы стоит вспомнить, что ткань из синтетического волокна будет недоступна, а ролики будут деревянные и проскальзывающие.

2. Как понятно из конструкции, вместо одного вала в электрофорной машине у нас тут будут два, и расстояние между ними придется постоянно контролировать. Соответственно — только это усложняет конструкцию минимум в два раза. Кроме того — помним, что часть ленты, убегающая вверх и часть возвращающаяся заряжены разноименно. Поэтому будут пытаться друг к другу притянуться. Поэтому ролики нужно сделать достаточно большого диаметра. В древности же точность изготовления двух деревянных роликов… ну вы, представляете. Лента на них будет скакать рывками и постоянно проскальзывать. А проскальзывать нельзя — заряд постоянно утекает.
В электрофорной машине же — один вал на два деревянных диска. Главная задача — отбалансировать, это опытный мастер сделает даже ножом. Никаких трущихся элементов из мягких материалов. Только два деревянных диска с металлическими набойками, которые даже не касаются друг друга.

3. Шар-накопитель нужно сделать из металла. И чем больше, тем лучше. Шар полый, необходимо предусмотреть диэлектрический подвес изнутри, а у нас еще конструкция с вращающимся валом внутри сферы.
Изготовление такого элемента в древности гарантированно обещает менингит у кузнецов. Отливать полый шар… Это даже не колокол, для которого можно сделать разъемную литьевую форму! Да и сколько металла пойдет на отливку и сколько он будет стоить? Тут наверняка шар будет собираться из листового металла. При этом главное — сделать внешнюю поверхность как можно более гладкой, чтобы уменьшить коронные разряды, стреляющие из каждого выступа. Поэтому сборка на заклепках также обещает быть интересной, с заливкой свинцом неровностей а-ля шпаклевка.
И помним — масштабируемость плохая, шар желательно сделать побольше, но без фанатизма (в реальности доходило почти до 4-х метров, нам это не светит, нам бы с котелок хотя бы).

4. С накоплением заряда тоже проблема. Утечки очень большие, поэтому ленту останавливать нельзя — пока генератор в рабочем состоянии, она должна крутиться. Про износ ленты не забыли? Если же собрать электрофорную машину, то заряд будет копиться в конденсаторе. Там тоже будут утечки, но куда менее заметные. Даже для технологии древности. И даже если диэлектрик в конденсаторе сделать из керамики (со стеклом в Древнем Египте будет напряг).
И при этом — емкость конденсаторов достаточно легко увеличить, собрав батарею. Можно даже залить батарею маслом и спрятать подальше от глаз.
В Ван-Де-Граафе увеличивать размер шара неэффективно, если вообще даст результат. И конденсатор туда цеплять некуда.
Поэтому Ван-Де-Грааф позволит получать только высокое напряжение, ток там будет копеечный. Разряд же батареи конденсаторов может быть таким, что легко убьет быка, я уже молчу про намагничивание компаса.

vandegraaf

Итак, Ван-Де-Грааф как генератор… ну, не зря его изобрели для узкой ниши — усиление напряжения в лабораторных опытах. Больше нигде он не применялся, а если где и нужен был — то электрофорная машина с этим справлялась лучше. И дешевле. Думаете, это случайно? 😀

55 комментариев Генератор Ван-Дер-Граафа

  • vashu1

    Во первых из статьи непонятна главная фишка ВДГ — заряд под слабой напругой переносится в середину сферы где электрическое поле компенсировано и перераспределяется на поверхность. Малое напряжение превращается большое. В обычном конденсаторе такого нет — выше чем на имеющееся напряжение его не зарядишь.

    >> Изготовление такого элемента в древности гарантированно обещает менингит у кузнецов. Отливать полый шар… Это даже не колокол, для которого можно сделать разъемную литьевую форму! Да и сколько металла пойдет на отливку и сколько он будет стоить? Тут наверняка шар будет собираться из листового металла.

    Самодельные делают обматывая фольгой деревянный или керамический шар.

    >> В Ван-Де-Граафе увеличивать размер шара неэффективно, если вообще даст результат.

    Наоборот.
    >> Since a Van de Graaff generator can supply the same small current at almost any level of electrical potential, it is an example of a nearly ideal current source. The maximum achievable potential is approximately equal to the sphere’s radius multiplied by the e-field where corona discharges begin to form within the surrounding gas. For example, a polished spherical electrode 30 cm in diameter immersed in air at STP (which has a breakdown voltage of about 30 kV/cm) could be expected to develop a maximum voltage of about 450 kV.

    >> И конденсатор туда цеплять некуда.

    Эт почему? Земля-сфера — все прекрасно зарядится.

    >> В древности же точность изготовления двух деревянных роликов… ну вы, представляете.

    Может хватит вспоминать цилиндр паровой в который просовывали монету? Его изготавливали самым наипримитивнейшим способом — бревном которое ворочал десяток человек. И как только стало понятно что оно работало сделали станок для расточки цилиндров. Точности в доли миллиметров были вполне стандартны. Калибры мушкетов например выдерживались с такой точностью. Вот уже точности в десятку и ниже это продукт индустриальной революции. Но для ленты под натягом это не надо.

    С ВДГ геммороя конечно побольше чем с электрофорной, но результат… Сотни киловатт позволяют получать эффекты которые поражают даже современников.

    В общем линейка для попаданца: капельница Кельвина — околонулевые затраты, мин результат, ВГД — куча геммора и очень крутой результат, электрофор — золотая середина.

    Главный геммор по видимому лента. Толи обычную ткань пропитывать соком одуванчиков, то ли паутину собирать(отличный диэлектрик и сам материал клиента поразит) 🙂

    • kraz

      >>из статьи непонятна главная фишка ВДГ

      Ну я несколько раз упоминал про умножитель, но можно и более явно написать.

      >>обматывая фольгой деревянный или керамический шар

      Фольга в древности — только золотая со всеми вытекающими (и то, в Древнем Египте и она недоступна).

      >>Земля-сфера — все прекрасно зарядится

      Очень плохое решение, сразу ограничивает возможности. Да и в самом решении ограничений выше крыши.

      >>Может хватит вспоминать цилиндр паровой в который просовывали монету?

      Я немного не про то.
      С цилиндром были проблемы с обработкой стали. Здесь — деревянные ролики, которые точили на токарном станке в том же Вавилоне без проблем. НО! Ролики должны крутиться, при этом желательно побыстрее. И эта ось по дереву будет очень легко разбиваться, а еще вопросы смазки и прочего.
      Я ведь говорю не о времени индустриальной революции, а много, много раньше.

      >>капельница Кельвина — околонулевые затраты, мин результат, ВГД — куча геммора и очень крутой результат, электрофор — золотая середина

      О! Именно об этом и речь! Электрофор — это наше всё!

  • Niko

    Отливать полый шар… Это даже не колокол, для которого можно сделать разъемную литьевую форму! Да и сколько металла пойдет на отливку и сколько он будет стоить? Тут наверняка шар будет собираться из листового металла. При этом главное — сделать внешнюю поверхность как можно более гладкой, чтобы уменьшить коронные разряды, стреляющие из каждого выступа. Поэтому сборка на заклепках также обещает быть интересной, с заливкой свинцом неровностей а-ля шпаклевка.
    И помним — масштабируемость плохая, шар желательно сделать побольше, но без фанатизма (в реальности доходило почти до 4-х метров, нам это не светит, нам бы с котелок хотя бы).

    2 котелка пусть отольют. Лишнее убрать, получившееся скрепить. Стильно, молодёжно, если факир пьян, то опыт не удастся.

    С лентой-диэлектриком придётся париться. Безумная идея — смолы же — диэлектрики. Будет ли удовлеворять техническим требованиям просмолённое волокно?

    • Грю

      Воск вроде тоже диэлектрик? А если навощить?

      • kraz

        Воск поплавится. И кроме того при проходе вокруг ролика он что осыпется (не успеет размягчиться), что останется на ролике. Менингит.

        • Грю

          Это можно проверить только опытным путем, остатков воска, прпитавших ткань може более чем хватить.

          Но смысла нет гнаться за напряжением, нужен ток, а для этого надо много паралельных электрофорных машин, и ОЧЕНЬ не факт что именно классических Вимшурстов. Надо весь класс устройств рассматривать, там есть куда более технологичные конструкции. Возможно даже, что выиграет банальное трение, дохрена стеклянных дисков на валу и шерсть.

    • kraz

      >>2 котелка пусть отольют. Лишнее убрать, получившееся скрепить

      Я же говорю — даже здесь менингит. Которого в электрофоре нет. А мы еще и до ленты не дошли…

      • onosamo

        А как бомбы отливали? Они же шарообразные, и полые внутри. Или у них внутри не сферическая полость?

        И насколько шар должен быть «идеально шарообразным»? Близкую к шару фигуру медники делают из жести — две половинки, каждая из шестнадцати долек, обколачивают на оправке и запаивают. Очень близко к сфере получается.

  • Соратники, вы шутите?
    Шар нужно заказать меднику из ближайшего города — котлы, кувшины и шлемы египтяне прекрасно выколачивали из цельного куска меди.
    Лента пелетона — пластинки плавленой серы, сургуча даже янтаря скрепленные бронзовыми кольцами.
    И, наконец, ролики. Пряслица для веретён умели делать в неолите. Гончарный круг и колесо со ступицей — второе тысячелетие до нашей эры. Какие проблемы в том, чтобы сделать два ролика?
    А первый век нашей эры — это Герон Александрийский со своим шаром-турбиной, и с этого времени можно реализовать почти любую механику, которую в реальности построили до первого десятилетия 19 века.

    • kraz

      Понятно, что все можно сделать. Я именно указывал разницу между созданием электрофора и ван-де-граафа. При таких вот сложностях с медниками, роликами и тканью (странно, что вы не указали, что резину тоже получил какой-то Герон :D), то нафиг ван-де-грааф сдался?
      Какой с него толк, если можно электрофор сделать?

      • Ещё раз: какие сложности с наймом медника и изготовлением роликов? Где Вы их увидели?
        И укажите, пожалуйста, где в моём комментарии есть слово «ткань».

        Про то, как Вы собираетесь балансировать диски электрофорной машины без помощи механика уровня Герона Александрийского (первый век нашей эры, Римская Империя), я уже не спрашиваю. И из какого материала будете их делать в Египте, скажем, в благословенные времена Нового Царства.

        • kraz

          Вы критикуете второстепенные задачи, опуская главные.
          Я не говорил, что сделать ролики или шар невозможно. Я говорил, что это будет много дороже, чем два диска электрофора.
          А то, что я говорил про валы и натяжение — то еще и недолговечно.
          А с учетом отсутствия ткани — то и близко к невозможному.

          А диски — делаются из дерева и балансируются ножом. Что будут неидеальны… Ну так посмотрите на второе фото в статье. У этого электрофора, производимого серийно, расстояние между дисками от 2.5 до 7 мм (по спецификации!). То есть никто даже не пытается отбалансировать точно. И ничо.

  • И да, кстати.
    Вы напрасно надеетесь что-нибудь намагнитить разрядом высоковольтного генератора.
    Генератор — это ёмкость, соленоид — катушка индуктивности. Образуется классический колебательный контур, в котором при разряде возникнут затухающие колебания, синусоида моделированная обратной экспонентой. Таким аппаратом хорошо размагничивать, а не размагничивать.
    К тому же, для намагничивания время существования внешнего магнитного потока должно превышать время релаксации материала, ещё и поэтому требуется источник постоянного тока.

    • Ros

      Хотел написать, что краз опять пытается подтянуть источники под лажу)))) или лучше так :

      пытается доказать заранее ошибочное, СВОЁ, мнение о том , что одно хуже другого)))) апеллируя при этом крайне слабыми знаниями о уровне древней технологии (честное слово, я так редко смеюсь и 80% этого смеха чаще всего над писульками краза) … аффтар жги есчё…

      Но товарисчь kiploks меня обогнал…
      ЗЫ kiploks-у моё почтение
      ЗЫЫ краз кури источники)))

    • kraz

      О-о-о, товарищ…
      А ниче, что я в детстве легко намагничивал магнит от розетки?

      Продаю жуткий секрет — нужно в в схему с катушкой вокруг магнита включить предохранитель. Какой-нибудь послабее. Потом сию конструкцию засунуть в розетку — когда дойдет до максимума, предохранитель сразу сгорит и магнит останется намагниченным.

      В древности предохранителей нет, нужно заменить мгновенным касанием, это не есть сложно даже для Шумера.

      • Я в детстве от розетки заряжал конденсатор, и что это доказывает?
        Вам нарисовать что происходит на кривой намагниченности в случае сети переменного тока малого напряжения и постоянной амплитуды, и что — при разряде высоковольтного конденсатора на индуктивную нагрузку?

        • kraz

          Ну чудесно, нарисуйте-ка мне разряд в колебательном контуре, когда после первой половины периода размыкается цепь, ага. 😀

          • У Вас конденсатор в 1000 пикофарад максимум. Чтобы разорвать ток до того, как он пойдёт «в минус» Вам нужно успеть сделать это быстрее половины периода колебания контура. Чтобы получить частоту 50 Гц Вам нужен (по моим расчётам) соленоид с индуктивностью около 1000 Генри. Активного ключа или диода у Вас нет и не скоро появится, плавкий предохранитель при напряжениях в 10 кВ превращается в дуговой разрядник и Вам не помощник — ионизация в следе дуги исчезает слишком медленно даже для частоты 50 Гц.
            Вы просто не сумеете отключить ток раньше, чем он кончится сам.

            Если не верите мне, интернет полон проектами электрофорных машин из куска оргстекла и обувного шнурка. Проверьте сами.

            • kraz

              Почему вы взяли именно 1000 пикофарад? Кто мне помешает забить все помещение кондюками? Тут главное ограничение емкости — это деньги. Да, стеклянные уже не годятся, нужно искать подешевле. Будем искать.. (кстати, действительно интересно)

              И ваши расчеты неверны. Кто мешает сделать механический размыкатель? Который закоротит на долю секунды? Например, трехметровый рычаг с контактом на конце, пролетающий рядом с другим контактом, между которыми вспыхивает дуга?

              Не, серьезно — таких решений можно понапридумывать ведро и маленькую тележку.

              • vashu1

                С одной стороны тысяча генри не так страшно как 1000 фарад, индуктивность таки растет как квадрат числа витков. Несколько км провода позволят нам сделать такой соленоид. На 50 герцах добавление в такую цепь сопротивления в десятки кОм позволит убавить добротность до такой степени что размыкание не понадобится вовсе, а ток благодаря напряжениям все равно будет измеряться амперами.

                Но конечно, учитывая что эта хтоническая конструкция из конденсатора, мегасоленоида и электрофорной(плюс, возможно, выключателя со скоростью срабатывания в сотые секунды) заменяется вольтовым столбом — даже если мы будем делать его из меди и золота, он получится дешевле. Электростатика годится только для поражения умов.

                • kraz

                  Эх, вот просто хочется взять и построить такой электрофор! Рассчитать катушки — и магнитить иголки на пробу.

                  А про дешевую гальванику — не надо. Просто потому, что гальванический элемент — расходный элемент. А правильно построенный электрофор будет крутиться десятилетиями.

                  • vashu1

                    Расходный? В десять раз больше иголок чем он сам весит он как-нибудь намагнитит. Или в сто? Уж никак не меньше.

                    • kraz

                      А причем количество иголок?
                      С гальваникой хватит гемороя сливать-заливать электролит. А там еще всякие измерения плотности и вообще качества электролита, выделяемые газы и многое-многое другое. Потому как химия, которая в то время не будет давать гарантированного результата.

                      Тут ведь нужно не за раз тонну иголок намагнитить, а время от времени.

                      А электрофор — чистая физика, тут нет такого количества параметров, которых постоянно хотят разбежаться.
                      Ну и электрофор в медном веке — самое то, железа нужно только на иголку для компаса.

                      Гальваника необходима, если надо позолотить гальванически что-либо.
                      Но если надо кроме иголок еще эффекты в храме — то электрофор выигрывает. Или даже ван-де-грааф, у него разряды ветвистее. 🙂
                      Особенно хорошо выйдет, если с электрофора напряжение подать на ван-де-грааф (собственно, ван-де-грааф и изобретался как умножитель).

                  • Начните с расчёта того, сколько энергии нужно для намагничения иголки и сравните с тем, сколько даёт электростатический генератор.

              • 1000 пикофарад — стандартная ёмкость лейденской банки.
                Откуда возьмутся деньги на сарай конденсаторов?
                Электростатические генераторы предназначены для генерации высокого напряжения. Высокое напряжение — стеклянные конденсаторы, любой другой материал изолятора либо не выдержит напряжения, либо будет стоить как рыцарский замок.
                Механический размыкатель со скоростью размыкания менее 50 милисекунд и напряжение >1 кВ? С током более ампера и гашением дуги? Я хочу это увидеть.
                Механических решений за прошедший век и в самом деле предлагалось «воз и маленькая тележка». Вот только ни одно из них не работало…

                • kraz

                  Я же специально оговаривал — нужно не лейденскую банку, а именно кондюки и именно стеклянные (хотя варианты надо поискать, не знаю что там с керамикой).
                  При этом — пофиг что ван-де-грааф, что электрофор — конденсаторы нужны. Без них — это только игрушки с искрами.

                  И с механическим размыканием тоже можно повозиться — тут вопрос в подборе параметров колебательного контура, чтобы у него частота была как можно ниже, тогда и размыкатель может превратиться в рубильник.
                  А механические решения были для других случаев, компасы благополучно делали более промышленными способами.

                  • onosamo

                    А слюдяные конденсаторы? Её горами добывали.

                    • kraz

                      Да, возможный вариант.
                      Нужно посмотреть на электрические качества, где и когда и сколько добывали.

                  • onosamo

                    Пишут вот что:

                    «Высокие изоляционные качества (большое сопротивление утечки, малые потери на высокой частоте) позволяют применять слюдяные конденсаторы до очень высоких частот практически в любых цепях радиосхем. Сопротивление утечки изоляции слюдяных конденсаторов имеет величину около 10^10 Ом, т. е. на порядок выше сопротивления утечки бумажных конденсаторов, но по геометрическим размерам слюдяные конденсаторы значительно больше бумажных при одинаковых емкостях.
                    Обкладки состоят из свинцово-оловянной фольги или серебра.»

                    А по поводу месторождений: крупные месторождения мусковита — на Кольском, в Сибири, Индии, Бразилии, Канаде и в США.

                    Но:

                    «На северо-западе Европейской части СССР существовал старинный слюдяной промысел. Месторождения были известны еще в XV в.»

                    Вообще, слюда — интересный материал с точки зрения попаданца.

                    «Наиболее ценная листовая слюда находит применение главным образом в электропромышленности: для изоляторов, конденсаторов, реостатов, телефонов, магнето, электрических ламп, керосинок, слюдяных очков и прочих целей. В зависимости от размеров пластинок, степени их прозрачности и равномерности окраски различается несколько сортов листовой слюды.

                    Слюдяной порошок (скрап), получающийся путем размола отбросов применяется при изготовлении огнестойких строительных материалов (кровельного толя), обоев, писчей бумаги, огнеупорных красок, различных керамических изделий, автомобильных шин, для взрывчатых веществ (в качестве адсорбента), смазочных материалов и пр.»

                    • onosamo

                      А, и для крепления арматуры электронных ламп применялась.

  • al_mt

    Самая распространённая фольга в «доалюминиевые» времена — ОЛОВЯННАЯ. Ни каких проблем с ней нет. Ещё можно тупо «покрасить» деревянный шарик графитом или металлическим порошком (бронза). Да, высокое сопротивление. И чего? Токи-то мизерные.

    Современные «ленты» в генераторах ВДГ — из МЕТАЛЛИЧЕСКИХ звеньев с диэлектрическими разделителями.

    Я кстати, пробовал ленту бумажную. Для «настольного» аппарата — идёт в полный рост.

    «Износ» роликов? Ну если делать агрегат в несколько метров высоты — может быть, а мелкий если и развалится, то не от «износа». Во всяком случае не помню, чтобы у меня что-то «износилось» в деревянных катушках из под ниток. Осями служили строительные гвозди 🙂
    Более того. Напряжение, которое может генерить девайсина зависит только от линейного размера генератора.
    Метровый деревянный диск или метровый «конвейер», что легче? И где будет меньше нагрузка на оси?
    Но ещё раз замечу. Механические проблемы будут возникать только у по настоящему больших агрегатов.

    Электрофорная машина — два диска диаметром 1 метр равноценна ВДГ высотой 1 метр и с двумя же роликами диаметром в несколько сантиметров.
    Не надо утверждать, что изготовить метровый диск проще чем 5-сантиметровый ролик.

    У ВДГ трабл. Поскольку ток (скорость переноса зарядов) пропорциональна линейной скорости движения элементов, то ВДГ нуждается в больших оборотах. Это да.

    И наконец, уж если так хочется использовать ВДГ в роли «умножителя», то поставьте два ВДГ рядом. Только это нифига не «умножитель» 🙂

    • kraz

      Я пока вижу по вашим описаниям, что ван-де-грааф в древности изготовить еще более сложно, чем я прикидывал.
      И я не увидел, из чего вы будете делать ленту. Из металлических звеньев не предлагать, это или не сделают никак, либо сделают за те деньги, за которые можно сделать сто-стодвадцать электрофоров. Это которые с метровыми дисками. И, кстати, если лента из звеньев, то из чего будут диэлектрические разделители?

      А износ роликов (читайте внимательно) — это износ на их валу, они просто будут болтаться и лента проскальзывать.

      Бумага — это здорово. Осталось только построить бумажное производство. Или рискнете из папируса ленту сварганить? 😀

      Не, у ван-де-графа есть свой плюс — напряжение больше.
      А этот плюс нам точно надо?

      • Ros

        Не вынесла душа поэта…. Решил вмешаться…. Просто обидно смотреть, как припоны высасывают из…. ну пусть будет палец))))
        Краз, если вы с самого начала решили что одно лучше другого, то бог вам судья….

        1 по изготовлению сферы — смотрим чеканка (это если исторические методы) или как вариант попаданческой , вытяжка на токарном станке…
        2 поверьте, диэлектрики очень распространены))) кожа кость… дерево… и тд
        3 по износу роликов, простейшее устройство изменение натяжения и сальник с салом)))) те же мельницы годами работают))) , другие смазки никто не отменял…

        • kraz

          Я только не понял, что из этого проще чем электрофор. 😀

          Еще раз для тех, кто не читает — статья не о том, что невозможно это сделать.
          Статья о том, что это будет много сложнее и дороже, чем электрофор. И во много раз ненадежнее.
          И в статье именно это разбирается.

          Хотя если вы поклонник «зачем просто, если можно сложно» и картошку выращиваете в вазонах, а на работу ездите на самокате строго по бордюрам — то я бессилен. 😀

          P.S. Боюсь что кожа-кость-дерево не годятся для таких напряжений. А единственное преимущество ван-де-граафа перед электрофором — это еще более высокое напряжение.

          • Ros

            так я не понимаю, уж простите я вот такой))))
            В чём сложность???? В чём дороговизна??? Чем проще электрофор (особенно большой)???

            ЗЫ Ну и я просто опускаю саму идею ненужности этого всего)))), уж простите я по прежнему считаю, что попаданец в древности и средневековье это в первую очередь одиночка, он не должен привлекать излишнего внимания… это для него плохо кончиться)))) поэтому и технологии у попаданца (в голове/записях) должны быть рассчитаны, на внедрение 1 человеком (если попаданец 1)…

            • kraz

              А вот для чего применять — это вопрос, и ответ тут исключительно в характере самого попаданца. Имеет он актерские способности — можно думать о создании секты, а иначе — только магниты магнитить.

          • Всё проще чем электрофор.
            У классической электрофорной машины — два диска и, соответственно, две пары роликов с ременными передачами. У генератора Ван-де-Граафа — одна пара роликов. Счёт 1:0.
            Для ВДГ нужен медный котёл. Для электрофора — сбаллансированный диск из изолятора. Счёт 2:0 в пользу ВДГ. (Вы, кстати, так и не ответили, как будете избавлять диск от радиальных биений.)
            Для электрофора нужен диск из изолирующего материала. Лучше всего из стекла. На него нужно наклеить полосы фольги. Для ВДГ достаточно кожаного ремня, пропитанного смесью канифоли, воска и скипидара — обычная практика устройства передачи от паровой машины на заводские станки в конце 19 века. Можно шерстяную ткань, если воздух сухой. Можно вообще устроить пеллетрон. 3:0 в пользу ВДГ.

            • kraz

              Электрофор — крутят два диска два нубийца с двух сторон. Просто ручками, никаких приводов. Что будет медленнее вращаться и напряжение ниже — нам не напряжение нужно (иначе ван-де-граафа собирали бы).
              Счет 1:0 в пользу электрофора.

              Медный котел дорогой, а 30-40 см диск из дерева на три порядка дешевле. И сделать его можно на ручном токарном станке. После которого его балансировать проблемы не будет.
              Стекло — это разве понты колотить для храма, но там отдельный разговор.
              Тут счет разгромный, электрофор далеко впереди.

              А про кожаный ремень пропитаный — это нужно пробовать, может ВООБЩЕ не работать, при высокой влажности точно не будет эффекта. Если кожа будет сухая — будет рваться, если смазать маслом — скорее всего передавать не будет. Да в любом случае — только поддержание в помещении определенной влажности в то время может оказаться таким геморроем, что все остальное уже будет неважно!
              И прикиньте долговечность. В случае электрофора — только нубийцев менять (они не дефицит в то время), машина будет работать десятилетиями, аж пока дерево совсем не рассохнется.
              Если же крутить кожаный ремень…

              Про пеллетрон можно забыть. За эти деньги можно пол-храма забить стеклянными кондюками.

              • Нубийцы, надо думать, работают из любви к искусству и питаются солнечным светом?
                Напряжение электростатических генераторов от скорости вращения не зависит. От неё зависит скорость зарядки накопителя.
                Попробуйте сбалансировать 40-см. диск из дерева. Принципиально неоднородный материал, с неравномерной плотностью по диаметру и длине. К тому же, пористый и влагопоголощающий, из-за чего его нужно покрыть лаком, и не в один слой. В результате у Вас будет кусок дерева, ни на что более не пригодный.
                Медный котёл — котёл и есть, в перерывах можно использовать по прямому назначению.
                Кожаные ремни, пропитанные канифолью на скипидаре, использовались во всех фабриках начала промышленной эры для привода групп станков. Сперва от водяных колёс, потом от паровой машины. С наблюдения за электризацией такого привода началось увлечение физикой у профессора Вуда.

                Хотя, если Вы видите геморрой в том, чтобы периодически подливать уксус в корыто с гальваническими элементами…

                • kraz

                  >>Нубийцы, надо думать, работают из любви к искусству и питаются солнечным светом?

                  Не хочу вас огорчать, но нубийцам приходится работать, чтобы не сдохнуть с голода. 😀
                  Очень действенный стимул, хочу заметить. 😀

                  >>Попробуйте сбалансировать 40-см. диск из дерева

                  40 см диск можно тупо выточить на ручном токарном станке. Точнее — на ножном, это будет подобие гончарного круга, что совсем не дефицит даже для Вавилона. Для Вавилона дефицит будет само дерево, но для получения средств достаточно построить мааааленькую модель, которая даст хоть какую-то искру, еле заметную в темноте.

                  >>Хотя, если Вы видите геморрой в том, чтобы периодически подливать уксус в корыто с гальваническими элементами

                  Современный автомобильный аккумулятор за пару лет доходит до состояния — «что подливай, что не подливай, результат один». Гальванический элемент, сделанный из металлов с непонятными примесями, залитый приблизительными жидкостями в неясно из чего выпеченные сосуды — деградирует уже через несколько дней. И придется искать новые металлы для него. Огласите, какие металлы вы будете использовать в Древнем Египте (ну или в медном веке где-нибудь в другом конце мира). Кроме того, для производства магнита те 0.2 В, что даст одна банка — не покатит, нужно огромная батарея дикой стоимости, за каждой банкой которой нужно будет трястись, перед каждым намагничиваением сливать-заливать электролит (который будет каждый раз другой и часто — кардинально другой). И напоминаю — что из-за разброса параметров в такой батарее одна банка будет заряжать другую, хорошо если до кипения электролита не дойдет. То есть все это еще нужно делать мгновенно, пока оно хоть что-то выдает. Если для вас это не проблема — можете строить в Древнем Египте сразу паровоз.

    • Грю

      Хахахаха! Так вот в высоких оборотах и будет затык, сложность подшипников и повышающей трансмиссии перебьет все выгоды.

      Но я все же думаю, что и электрофорная машина тоже слишком сложна, много тонкой механики, это плохо масштабируется. Паровая электростатическая машина Армстронга (из охлаждемых водой сопел дует смесь пара с получившимися в результате его охлаждения каплями и лупит ими в пластину на расстоянии) например может быть куда мощнее и эффективнее, и двигатель не нужен. Не нужно высокое давление, можно котел из медных листов склепать. И очень большая мощность по сравнению с механическими конструкциями.

      • al_mt

        Если делать «индустриальный» генератор, то да, там и подшипники и система натягашек и вообще… Но если «ритуальный» образец или на показать…
        У меня генератор был из бумажной трубы, двух гвоздей, двух катушек от ниток и бумажной ленты.
        Причём один гвоздь был неподвижен и на нём крутилась катушка, другой был подвижной осью и крутился прямо в дырказ в бумаге 🙂 За несколько часов суммарной работы ничего не развалилось.

        Кстати, Ros, спасибо за мысль. Кожанный ремень — вполне в жилу. У Р.Вуда в «генераторе» были ремни именно кожанные.

        • 2:5080/205

          Кстати, электродвигатель постоянного тока из лакированной проволоки. ТОЛЬКО из проволоки. Секрет в частичной зачистке изоляции.

          • kraz

            А вот с лакировкой проволоки — это тема.
            Это точно попаданческая технология и ее нужно будет расписать.

  • al_mt

    Дополнение. У меня металлического шара не было. А обернуть лампочку фольгой, я протупил (лет 10-11 было), так что верхний электрод просто торчал проволочкой вбок и вниз. С него, при работе генератора, постоянно шурашил разряд в сторону нижнего электрода.

  • Viajator

    А почему все таки ван де Грааф? или электрофорка?
    Ведь способов получить высокий заряд несколько побольше. например есть паровая машина вырабатывающая статический заряд и не слабый больше миллиона вольт. Точнее это просто котел с вырывающимся паром. Есть возможность получать заряд из атмосферы.

    по поводу кондеров и лейденских банок… ну что за бред, ребята. говорите только золотая фольга годится? а из олова листы раскатать не сможете7 А из свинца? не тупите хлопцы!
    есть в Библии и в еврейской Торе описание Ковчега Завета, и кое что произошедшее с ним. так вот он оказался типичным конденсатором. и легко заряжался в сухом климате Израиля, буквально до смертельного заряда. Его накрывали шелком. а стенки были оббиты золотыми пластинами. Это все по дереву. и работало.
    Насчет сверх дорогого стекла. Блин, да не смешите мои тапочки. Вам что потребуется венецианское стекло? Можно самому сделать простейшее стекло для той электрической цели. песок и сода. Оно правда легко растворяется водой, но вы же для сосудов с водой его употребите а для изоляторов.

    • Гутенберг

      А-а-а, узнаю эпический персонаж с форума ateism.ru нескольколетней давности. Был там (или до сих пор есть — не знаю) такой персонаж — всё задвигал про ковчег-конденсатор да про поповские ризы, прошитые золотой ниткой, как костюмы для работы под высоком напряжением. Фрики такие фрики.

  • Viajator

    Кстати нубийцев легко и надежнее заменить простым ослом и мальчишкой надсмотрщиком.
    Лейденские банки можно делать из обычных глиняных горшков. и стати из обожженной глины получатся прекрасные изоляторы.
    Проволоку, раз уж понадобится, делать сложно, но кто сказал что нужно круглую? раскатать длинные полоски из того же свинца и все!
    🙂

  • Viajator

    я не был на атеизме, не приписывайте мне чужих заслуг.
    🙂
    Я не утверждаю что ковчег завета был специально сделан как кондер. Просто таким получился. Деревянные стенки оббитые с двух сторон металлом (в том случае золотом) образуют конденсатор, вольно или невольно. Это я к тому в сухом климате Египта можно и так сделать. Где-то выше было упоминание про какой-то период царства Египетского.
    А про поповские ризы… понятия не имею откуда они ноги имеют. а вот в индийском трактате про вимана и прочих. есть упоминание об особой обработке костюмов для пилотов рукма вимана (или что-то вроде этого). Я еще подумал что напоминает обработку одежды для противохимической защиты. Был в «гражданской обороне» такой пункт. как подготовить самому одежду на случай химической атаки. Вот когда я прочел про обработку у индийских переводчиков. то подумал что это что-то вроде «линор» средство антистатики. Что наталкивает на мысль о том что аппарат использовал очень высокое напряжение. Может был аналогом «лифтэра»? На ютубе есть кучка роликов про них.

    • kraz

      Напоминаю, чтобы ковчег работал как конденсатор — то, во-первых, обкладки не должны замыкаться, а во-вторых обе должны быть выведены наружу. Мне как-то сомнительно, что оба пункта будут нечаянно соблюдены, потому как они почти взаимоисключающие.

    • Дайте угадаю. Вы недавно посмотрели «Воспоминания о будущем»?

    • Гутенберг

      Ну, значит, очень похож. Фрики вообще все похожи друг на друга.

  • Viajator

    насколько я понял. обкладки и не замыкались. и выводы были наружу. Дело в том что группа «развенчивателей мифов» занималась этим делом. строили копию по описанию в Торе. и получили положительный результат — ковчег действительно получился кондером. Что и подтверждает те древние записи о том что были убит носильщик и получили удары несколько других.

Leave a Reply

You can use these HTML tags

<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>