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.