Az elektrosztatikus Segner-kerék
A csúcshatás látványos következménye
az elektromos Segner-kerék forgása. Helyezzük a forgórészt szigetelt talpú
fém tűcsapágyra, és csatlakoztassuk a tűcsapágyat a Van de Graaf-generátorra!
A kerék gyors forgásba jön.
A csúcshatás magyarázata a következő.
A csúcsokon igen nagy a töltéssűrűség, és emiatt környezetükben rendkívül
nagy, inhomogén elektromos tér keletkezik. Ennek hatására egyes levegőben
lévő molekulák, ill. a levegőben lévő porszemek, szennyeződések polarizálódnak.
Ezeket a csúcs magához vonzza, feltölti, és nagy erővel eltaszítja. A csúcstól
nagy sebességgel távozó részecskék hozzák létre az elektromos szelet, visszalökő
hatásuk pedig megforgatja a Segner-kereket.
Megjegyzés:
-
A kerék működtetéséhez gyors töltésutánpótlás
szükséges. Ezt az adott körülmények között csak akkor tudjuk biztosítani,
ha a generátor rövid, a környezettől jól szigetelt vezetékkel csatlakozik
a kerékre.
-
A generátor 100 kV nagyságrendű feszültsége
mellett az egyszerű szigetelőanyagok már jól vezetnek. Ha az összekötő
— egyébként szigetelő anyaggal borított — röpzsinór pl. az asztalhoz ér,
akkor sem a "gyertyaelfújás", sem a Segner-kerék kísérlet nem sikerül.
Arra is ügyelnünk kell, hogy a kísérleti eszközök közelében ne legyenek
élekkel vagy csúcsokkal rendelkező fémtárgyak.
-
Az elektrosztatikus Segner-kerék gyorsabban
forog, ha föléje földelt fémlapot vagy sűrű szövésű drótszitát teszünk.
-
Az elektromos szél keletkezésekor a
levegő szigetelőképessége megszűnik, s lényegében az ún. csúcskisülés megy
végbe.