O Van der Graaf

O chamado gerador de Van de Graaff, ou acelerador eletrostático, foi idealizado em 1929 pelo engenheiro americano Robert Jemison Van der Graaff, físico e engenheiro mecânico norte-americano, nascido em Tuscaloosa, Alabama.

Van de Graaff foi convidado a fazer parte do Instituto de Tecnologia de Massachusetts - MIT, como pesquisador. Com a ajuda de Ernest Lawrence, concluiu o seu projeto do gerador, que tinha o objetivo de atingir altas tensões. A máquina foi construída em um hangar para aviões em South Dartmouth, Massachusetts, e utilizava duas esferas de alumínio polido, cada uma com 4,5 metros, montadas sobre colunas de 7,5 metros. As colunas foram montadas sobre vagões de trem, o que as elevou a uma altura de 13 metros.

Foi "estreada" em 28 de novembro de 1933, e era capaz de produzir 7.000.000 volts. Este acontecimento foi reportado pelo jornal New York Times, em 29 de novembro em uma história intitulada "Man Hurls Bolt of 7.000.000 Volts". Em 1937, a máquina foi removida para uma área pressurizada do MIT.

Construir um aparelho que produzisse grandes tensões era uma grande missão em que os laboratórios mais famosos do mundo tentavam ser bem sucedidos. Por exemplo, o Laboratório Cavendish na Inglaterra, desenvolveu um acelerador de partículas em 1932. Esse aparato usava múltiplos circuitos para produzir a tensão necessária para um acelerador de partículas. Ele era imenso, complicado e de tensão limitada. Mas, o aparelho de Van der Graaff era simples, compacto e de fácil regulagem, além de produzir tensões maiores.

Além de ter sido extremamente útil em pesquisas, como à respeito da constituição dos átomos e pesquisas nucleares, o gerador contribuiu até mesmo na área médica, em 1935, Van de Graaff recebeu a patente por sua invenção devido a uma utilidade médica do gerador que podia produzir raios X para remediar tumores cancerígenos com a precisa penetração de radiação, o qual foi utilizada na Escola de Medicina de Harvard.

Ademais, o gerador de Van der Graaf pode ser utilizado na área do ensino, afinal, o próprio já funciona como uma demonstração do princípio de eletrização por atrito, o que pode levar à uma discussão sobre os outros tipos de eletrização. A eletrização por contato pode ser demonstrada aproximando um pêndulo de isopor à esfera de metal do gerador, o campo eletrostático desta atrai o pêndulo, que por sua vez ao tocar a esfera passa a ter a mesma carga que ela e então é repelido. Por fim a eletrização por indução pode ser demonstrada com o auxílio de um eletroscópio de folhas, um equipamento composto de duas pequenas chapas, folhas, metálicas conectadas por um eixo de metal, quando tal eixo se aproxima da esfera de Van der Graaf o campo eletrostático da esfera faz com que as cargas do sistema, do eletroscópio, se deslocam e por consequência as placas ficam com a mesma carga e se repelem.