Η γεννήτρια Van de Graaff (VDG) σχεδιάστηκε για να συσσωρεύει μεγάλες ποσότητες στατικού ηλεκτρισμού με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πειράματα.

Σήμερα, υπάρχουν δύο τύποι γεννητριών VDG ανάλογα με την πηγή ηλεκτρικού φορτίου που χρησιμοποιούν: Στον ένα τύπο χρησιμοποιείται πηγή υψηλής τάσης. Ο άλλος, τον οποίο περιγράφουμε εδώ, βασίζεται στην ηλέκτριση-φόρτιση με τριβή και επαγωγή και χρειάζεται ατμοσφαιρικό αέρα για να λειτουργήσει.

Η μεγαλύτερη γεννήτρια VDG ατμοσφαιρικού αέρα στο κόσμο βρίσκεται σήμερα στο Μουσείο Φυσικών Επιστημών της Βοστόνης. 

Σχεδιάστηκε και κατασκευάστηκε το 1931 από τον αμερικανό φυσικό Robert Jemison Van de Graaff, που ήταν καθηγητής στο MIT, για να παρέχει την υψηλή ενέργεια που απαιτούσαν οι πρώτοι επιταχυντές. Αυτοί οι επιταχυντές επιτάχυναν τα υποατομικά σωματίδια ώστε να συγκρούονται με τα ακίνητα άτομα του στόχου έχοντας πολύ μεγάλες ταχύτητες. Τέτοιες συγκρούσεις υψηλής ενέργειας είναι απαραίτητες στα πειράματα της πυρηνικής φυσικής στα οποία δημιουργούνται νέα υποατομικά σωματίδια και ακτινοβολίες υψηλής ενέργειας όπως οι ακτίνες X.

Όταν επινοήθηκαν νέες μέθοδοι επιτάχυνσης των υποατομικών σωματιδίων, η γεννήτρια χρησιμοποιήθηκε για εκπαιδευτικούς σκοπούς. Στο τέλος δόθηκε στο Μουσείο Φυσικών Επιστημών της Βοστόνης, όπου καθημερινά γίνονται επιδείξεις στο "Thomson Theatre of Electricity".

Η γεννήτρια VDG αποτελείται από δύο στήλες με μια κοίλη σφαίρα αλουμινίου διαμέτρου 5 μέτρων στην κορυφή η καθεμιά. Κάθε στήλη έχει διάμετρο περίπου 2 μέτρα και το συνολικό της ύψος, μαζί με τη σφαίρα, είναι γύρω στα 15 μέτρα.

Την εποχή που η γεννήτρια VDG χρησιμοποιούνταν για ερευνητικούς σκοπούς, ένας οριζόντιος σωλήνας ένωνε τις δύο σφαίρες. Στο μέσο του σωλήνα ήταν ο στόχος που χτυπούσαν τα υποατομικά σωματίδια. Η μια σφαίρα φορτιζόταν θετικά και η άλλη αρνητικά μέχρις ότου η εκκένωση του ηλεκτρικού φορτίου ανάμεσα στις δύο σφαίρες χτυπούσε στην πορεία της το στόχο. Κάθε σφαίρα μπορούσε να φορτιστεί μέχρι περίπου 2,5 εκατομμύριο Volt, με συνέπεια η διαφορά δυναμικού τη στιγμή της ηλεκτρικής εκκένωσης να φθάνει περίπου τα 5 εκατομμύρια Volt. Μέσα στις δύο σφαίρες βρισκόταν οι ερευνητές και ο εργαστηριακός εξοπλισμός.

Για περισσότερες πληροφορίες και λεπτομέρειες μπορείς να επισκεφτείς τις παρακάτω ιστοσελίδες:

1. History of the Van de Graaff Generator (http://www.mos.org/sln/toe/history.html)

2. Van de Graaff Electrostatic Generator Page (http://www.eskimo.com/~billb/emotor/vdg.html)

3. WMU Physics - How Western Michigan University uses Van de Graaff generators (http://www.wmich.edu/physics/tandem/welcome.html)

4. New Electrostatic Generator (http://info.uned.es/electrostatic-generator/index.html)