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.