En Van de Graaff-generator är en elektrostatisk generator som använder ett rörligt bälte för att samla elektrisk laddning på en ihålig metallsfär. Bältet är tillverkat av ett icke-ledande material, såsom gummi, och det drivs av en motor. När bältet rör sig gnider det mot en metallkam, som överför elektroner till bältet. Elektronerna förs sedan upp i bältet till metallsfären, där de ackumuleras.

De positiva laddningarna på metallkammen drar till sig elektronerna på bältet, vilket är hur elektronerna överförs till bältet. Elektronerna förs sedan upp i bältet till metallsfären, där de ackumuleras.

När fler och fler elektroner samlas på metallsfären ökar potentialskillnaden mellan sfären och marken. När potentialskillnaden når en viss punkt blir luften runt sfären joniserad och en gnista skapas. Denna gnista urladdar en del av elektronerna från sfären och processen upprepas.

Van de Graaff-generatorer kan producera mycket höga spänningar, och de används i en mängd olika tillämpningar, såsom partikelacceleratorer, röntgenmaskiner och elektrostatiska filter.

Här är stegen för hur en Van de Graaff-generator fungerar:

1. En rem av icke-ledande material drivs av en motor.

2. Bältet skaver mot en metallkam, som överför elektroner till bältet.

3. Elektronerna förs upp i bältet till metallsfären, där de ackumuleras.

4. De positiva laddningarna på metallkammen drar till sig elektronerna på bältet, vilket är hur elektronerna överförs till bältet.

5. När fler och fler elektroner samlas på metallsfären ökar potentialskillnaden mellan sfären och marken.

6. När potentialskillnaden når en viss punkt blir luften runt sfären joniserad och en gnista skapas.

7. Denna gnista laddar ur en del av elektronerna från sfären, och processen upprepas.