휴대용 반데그라프 발전기 (정전기 발생기)를 만들어 보았다.

휴대용 반데그라프 발전기(Van de Graaff Generator)를 만들어 보았다. 

반데그라프 발전기는 1929년 미국의 Robert J. Van de Graaff 에 의해서 발명되었다. 

시중에 유통되고 있는 매직 펀 플라이스틱과 같은 원리이다. 

CD플레이어에서 빼낸 모터의 축에 고무호스를 끼우고, 벨트 부분은 절연테이프를 이용했다. 

정전기를 모으는 부분은 칸X타 캔커피 깡통으로 하였다. 

플라스틱 막대는 외부충격으로부터 전선 등을 보호하기 위한 전선관으로 사용되던 것이다. 

브러시는 가전제품의 전원케이블을 잘라서 만들었다. 

건전지를 제외하면 비용은 거의 들지 않은 셈이다. 

네온등을 깡통 가까이 위치시키니, 네온등을 통해서 정전기가 방전되어 네온등이 켜지는 것을 볼 수 있다. 네온등은 간판집에서 철거된 간판에 달려있었던 것을 얻어온 것이다. 

어두운 곳에서 손가락을 가까이 하면 정전기 불꽃을 관찰할 수 있다. 

반데그라프를 물줄기에 가까이 가져갔더니 물줄기가 휘어지는 것을 볼 수 있다. 

종이컵이나 계란 등에 가까이 가져가니 종이컵과 계란이 정전기 인력으로 끌려온다. 

전도성 잉크를 칠한 탁구공을 가운데 두고, 양쪽에 깡통을 위치시킨 다음, 한쪽 깡통은 손으로 잡고 나머지 깡통에 반데그라프로 고전압을 가하니 공이 두 깡통 사이를 왕복한다. 

위쪽 롤러의 모습이다. 전선으로 만든 브러시가 벨트에 살짝 닿아있다. 

CD플레이어에서 빼낸 모터의 축에 고무호스를 끼웠다. CD플레이어에 달린 모터는 축이 길게 나와있어서 반데그라프를 만들기에 안성맞춤이었다. 이런 형태의 모터는 주로 구형 CD 플레이어에서 볼 수 있다. 

벨트는 이전 반데그라프들과 마찬가지로 절연테이프를 이용하였다. 

http://youtu.be/xTeckXuARwE

위의 동영상은 이 장치를 이용한 여러 정전기 실험들과, 이 장치의 내부 구조를 보여준다. 

네온등 방전 실험, 프랭클린 벨, 물건 끌어당기기 등을 시도해 보니 잘 된다. 정전기 극성 감지기에 가져가 보니 청색 LED 가 켜지는 것으로 보아 (-) 극성의 정전기를 발생시킨다는 것을 알 수 있다. 

이 장치를 동작시킨 상태에서 깡통 부분을 만지면 따끔한 정전기를 느낄 수 있다.

 대지와 절연이 잘 된 신발 등을 신고, 깡통을 땅에 접촉시킨 상태에서 장치를 가동시키면 몸에 (+) 극성의 정전기가 쌓이게 된다. 물론 이 상태에서 다른 사람과 신체접촉을 하면 정전기 충격을 받는다. 

땅에 묻혀있었던 플라스틱 파이프를 이용해서인지 겉면으로 전하가 방전되는 느낌이 난다. 다시 만들게 되면 새 파이프로 만들어야겠다.

이 장치의 제작시간은 약 1시간이 소요되었다. 건전지와 스위치를 제외한 다른 재료들은 주변에서 쉽게 구할 수 있는 폐품을 이용하여 제작비용은 거의 들지 않았다. 

관련 글 : 

새로 제작한 휴대용 반데그라프(http://thomson.tistory.com/1106)