Ван-де-Графтың электрстатикалық генераторы

Электр зарядтарының өткізгіштің сыртқы бетіне орналасу қасиеті потенциалдар айырымы бірнеше миллион вольтқа жететін өте көп мөлшерлі зарядтар шоғырлауға арналған электрстатикалық генератор жасау үшін пайдаланылады. Американ физигі Ван-де-Граф 1931 жылы осындай генератор ойлап тапты. Бұл генератор изолятор тірекке орнатылған шар формалы қуыс өткізгіштен жасалды. Резеңкелі матадан жасалған ұзын лента заряд тудырушы, көздің бір полюсімен жалғасқан ұзын (сүйір) ұштық арқылы зарядталады. Заряд көзінің екінші полюсі жермен жалғастырылған, бұл пластина зарядтың сүйір ұштықтан лентаға ағуын күшейтеді. Екінші сүйір ұштық жүйесі лентадағы зарядты қуыс шарға ауыстырады. Осылайша ауысқан зарядтар шардың сыртқы бетіне шоғырланады .Сөйтіп, бірте- бірте шардың сыртқы бетіне көп мөлшердегі зарядтарды жинақтау арқылы олардың потенциалдар айырымын бірнеше миллион вольтқа жеткізуге болады. Электрстатикалық генераторлар зарядты бөлшектердің жоғары вольтты үдеткіштеріңде, сонымен қатар әлсіз токты жоғары вольтты техникада пайдаланылады.

Өткен тақырыптарда қарастырғанымыздай, өткізгішке берілген заряд оның бетінде өткізгіштің ішіндегі өріс кернеулігі нөлге тең болатындай жағдайда таралады. Бұл әдетте оқшауланған өткізгіште орындалады. Сонымен, оқшауланған өткізгіштің потенциалы оңдағы зарядқа пропорционал болады. Шынында да, зарядты белгілі бірнеше есе арттыру, өткізгішті қоршап тұрған кеңістіктің әрбір нүктесіндегі өріс кернеулігінің де сонша есе артуын туғызады. Демек, бірлік зарядты шексіздіктен өткізгіштің бетіне кез-келген жолмен алып келу үшін істелетін жұмыс та, яғни өткізгіштің потенциалы да сонша есе артады. Сөйтіп, оқшауланған өткізгіш үшін:

Халықаралық жүйеде сыйымдылықтың өлшем бірлігі ретінде