LEYBOLD DIDACTIC GMBH Gebrauchsanweisung 541 71 ...

Physik Chemie ⋅ Biologie Technik LEYBOLD DIDACTIC GMBH
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Gebrauchsanweisung 541 71
Instruction Sheet
Bandgenerator 100 kV/15 µA
Van de Graaff Generator
Fig. 1
Der Bandgenerator ist ein elektrostatischer Ladungserzeuger
für sehr hohe Spannungen (bis 100 kV bei optimalen Versuchsbedingungen),
die wegen des sehr kleinen Kurzschlußstromes
(bis 15 µA) nicht gefährlich sind.
1 Sicherheitshinweise
• Bandgenerator unter mitgelieferter Staubschutzhülle an einem
trockenen Ort ohne unmittelbare Wärmeeinwirkung
(Sonne, Heizung) aufbewahren!
• Transportband bei längerem Nichtgebrauch abnehmen
und lichtgeschützt aufbewahren!
• Bandgenerator nie länger als 15 min ohne Unterbrechung
betreiben, um eine Überhitzung des Motors auszuschließen.
Danach mindestens 5 min abkühlen lassen!
Maximale Betriebsdaten des Motors beachten!
• Kunststoffrollen vor jeder Inbetriebnahme sorgfältig mit
Waschbenzin reinigen.
• Kunststoffteile (Isolator, Umlenkrollen, Antriebsrolle) ausschließlich
mit Waschbenzin reinigen!
• Vorsicht! Gefährdung empfindlicher elektronischer Geräte
(Computer, Taschenrechner, Digital-Meßgeräte) durch
hochfrequente Störspitzen, die durch Spannungsüberschläge
erzeugt werden.
2 Beschreibung, technische Daten
1 Metallkugel (19 cm Ø), abnehmbar, mit 4-mm-Bohrung
(1.1) zum Abgreifen der Spannung
2 Obere Schneide
3 Obere Umlenkrolle
4 Gummiband, endlos, 5 cm breit
5 Untere Schneide
6 Untere Umlenkrolle
7 Antriebsrolle mit Drehrichtungsangabe, fest mit der Motorwelle
verbunden
8 Anschlußbuchsen für die Motorspannung
9 Erdungsbuchse
The van de Graaff generator is an electrostatic charge generator
for extremely high voltages (up to 100 kV under optimum
experiment conditions), which are non-hazardous due to the
extremely low short-circuit currents (to 15 µA).
1 Safety notes
• Always store the van de Graaff generator under the supplied
dust cover in a dry place protected against direct heat
sources (sunlight, heater)!
• When the device is not used for longer periods, remove the
transport belt and store it protected from exposure to light.
• Never operate the van de Graaff generator for more than
15 minutes without interruption, to prevent overheating of
the motor. Be sure to allow it to cool for at least 5 minutes
before restarting!
Observe the maximum operating data of the motor!
• Carefully clean the plastic rollers with petroleum benzine
before each use.
• Use only petroleum benzine to clean plastic parts (insulator,
deflection roller, drive roller)!
• Caution: danger to sensitive electronic devices (computers,
pocket calculators, digital measuring instruments)
due to high-frequency interference peaks, which can cause
voltage spikes.
2 Description, technical data
1 Metal sphere (19 cm dia.), detachable, with 4-mm hole
(1.1) for tapping the voltage
2 Top edge
3 Top deflection roller
4 Rubber belt, endless, 5 cm wide
5 Bottom edge
6 Bottom deflection roller
7 Drive roller with indication of rotational direction, permanently
mounted on motor shaft.
8 Connection sockets for motor voltage
9 Ground socket

A Antriebsmotor
Versorgungsspannung: 0 bis max. 24 V(
Strom:
1,5 A
max. Betriebsdauer ohne
Unterbrechung:
15 min
Abkühlpause:
mind. 5 min
B Feststehender Isolator aus Acrylglas
C Halterung für Metallkugel 1
D Schrauben zum Nachspannen des Bandes 4
Leerlaufspannung: ca. 100 kV; abhängig von der
Drehzahl des Antriebsmotors A
Kurzschlußstrom: ca. 10 bis 15 µA
Abmessungen:
22 cm x 22 cm x 56 cm
Masse:
3,9 kg
Im Lieferumfang: Staubschutzhülle
3 Bedienung
3.1 Inbetriebnahme
Erforderliche Spannungsversorgung:
Stellbare Gleichspannungsquelle 0 bis 24 V/1,5 A z.B. Kleinspannungsstelltrafo
(521 39)
Motorspannung polrichtig an Buchsen 8 anschließen (rote
Buchse "+").
Stellung der Schneiden 2 und 5 gemäß Fig. 1 beachten.
Kugel bei ordnungsgemäßen Betriebsbedingungen positiv gegen
Erde, andernfalls Hinweise unter Abschnitt 3.3 beachten.
Hinweis: Eine definierte Erzeugung negativer Spannungen gegen
Erde ist nicht möglich.
Bandgenerator zweckmäßigerweise beim Betrieb immer erden.
3.2 Polaritätsprüfung; Spannungs- und Strommessung
Zur Polaritätsprüfung Kugel bei freilaufendem Bandgenerator
mit Glimmlampe (z.B. 540 41) berühren: Aufleuchten der von
der Kugel abgewandten Elektrode bei positiver Kugel.
Empfehlenswert zur Strom- und Spannungsmessung:
Demo-Multimeter, Nullpunkt Mitte (531 915) mit Hochspannungstastkopf
(531 93).
Zur Messung des Kurzschlußstroms Buchse (1.1) über Demo-
Multimeter (Meßbereich 10 µA( oder 30 µA() mit Erdungsbuchse
9 verbinden;
zur Spannungsmessung (Meßbereich 100 kV( oder 300 kV()
Kugel mit Hochspannungstastkopf berühren.
3.3 Beseitigung von Störungen (unzureichende Spannung
bzw. Ladung; negative Ladung auf der Kugel)
A Drive motor
Supply voltage:
Current:
Max. continuous operation period:
Cool-down time:
B Fixed acrylic glass insulator
C Mount for metal sphere 1
D Screws for tensioning belt 4
0 up to max. 24 V DC
1.5 A
15 min
at least 5 min
No-load voltage:
approx. 100 kV, depending on
speed of drive motor A
Short-circuit current: approx. 10 to 15 µA
Dimensions:
22 cm x 22 cm x 56 cm
Weight:
3.9 kg
Included in scope of supply: Dust cover
3 Operation
3.1 Putting into operation
Required voltage supply:
adjustable DC voltage source 0 to 24 V/1.5 A e.g. variable extra-low
voltage transformer (521 39)
Connect the motor voltage to sockets 8 with the correct polarity
(red socket "+")
Make sure edges 2 and 5 are adjusted as shown in Fig. 1.
For normal operating conditions connect the sphere positively
to ground; otherwise observe the notes under section 3.3.
Note: it is not possible to generate defined negative voltages
with respect to earth.
For best results, always ground (earth) the van de Graaff
generator during operation.
3.2 Checking the polarity; measuring current and voltage
To check the polarity, touch a glow lamp (e.g. 540 41) to the
sphere of the van de Graaff generator running without load;
when the electrode away from the sphere lights up, the sphere
is positive.
Recommended for current and voltage measurement:
demo-multimeter, zero-point middle (531 915) with high-tension
probe (531 93).
To measure the short-circuit current, connect socket (1.1) to
ground socket 9 via the demo-multimeter (measuring range
10 µA DC or 30 µA DC).
For voltage measurement (measuring range 100 kV DC or
300 kV DC), touch the sphere with the high-tension probe.
3.3 Trouble-shooting problems (insufficient voltage or
change, negative charge on sphere)
Symptom/Ursache
Feuchtigkeit
Bandflattern
Schneidenstellung
Verschmutzung
Abhilfe
Bandgenerator mit Warmluft (z.B. aus einem
Fön) trocknen
Nach Abnahme der Kugel 1 und Lösen der
Schrauben D Band nachspannen
Schneiden 2 und 5 auf richtige Stellung
überprüfen (siehe Fig. 1). Obere Schneide 2
so nahe wie möglich an das Band
heranbringen, ohne es jedoch zu berühren.
Verschmutzte Antriebs- und Umlenkrollen
(Bandantrieb) und den Isolator B von Zeit zu
Zeit mit einem benzingetränkten Lappen
säubern.
Niemals Lösungsmittel (Nitroverdünnung,
Aceton o.ä.) zur Reinigung verwenden!
Symptom/cause
Moisture
Shaking belt
Edge positions
Dirt
Remedy
Dry van de Graaff generator with hot air (e.g.
from a hair drier or blower)
After removing sphere 1 and loosening
screws D
Check to be sure edges 2 and 5 are
positioned correctly (see Fig. 1). Set the top
edge 2 as close as possible to the belt
without touching it
Occasionally clean dirty drive and deflection
rollers (belt drive) and the insulator B with
cloth soaked in petroleum benzine.
Never use solvents (thinner, acetone or
similar) for cleaning!
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