Um gerador Marx é um circuito elétrico que usa vários dispositivos de armazenamento chamados capacitores. Estes são carregados em paralelo e depois descarregados em sequência, produzindo um pulso elétrico de alta tensão. O dispositivo é comumente usado no teste de componentes de alta tensão e instrumentação de aeronaves para simular o tipo de surto que pode resultar de um raio. O gerador foi desenvolvido pelo engenheiro alemão Erwin Marx em 1924.
Tecnicamente, um gerador Marx é um multiplicador de tensão. Este tipo de circuito converte corrente alternada (AC) de tensão mais baixa em corrente contínua (DC) de tensão mais alta. Geralmente isso é feito usando capacitores e diodos. Capacitores são usados para armazenar uma carga elétrica. Os diodos inibem a descarga permitindo que a corrente elétrica passe em apenas uma direção.
A carga e descarga dos capacitores em um gerador Marx é controlada por uma série de resistores e centelhadores. Os resistores introduzem resistência elétrica em um circuito, dificultando o fluxo de corrente nessa direção. Os centelhadores consistem em dois condutores separados por um vão através do qual passa uma faísca elétrica. Isso acontece quando a diferença de tensão entre os condutores atinge um ponto crítico chamado de tensão de ruptura.
Os resistores conectam a fonte de alimentação aos capacitores enquanto limitam sua taxa de descarga. Quando ativados, os centelhadores conectam os capacitores em série, permitindo que a energia armazenada seja descarregada como uma única saída. Para que isso aconteça, os centelhadores devem disparar mais rápido do que qualquer capacitor pode descarregar através de sua resistência. Isso raramente é um problema, pois as descargas elétricas geralmente atingem o nível de tensão de ruptura necessário em questão de nanossegundos.
Esses dispositivos são uma maneira comum de gerar pulsos elétricos de alta tensão para teste, principalmente se a tensão de alimentação de carga disponível for insuficiente. Quando usado para testar equipamentos de alta tensão, um gerador Marx é capaz de produzir descargas elétricas superiores a dois milhões de volts. A máquina Z, um poderoso gerador de raios-X no Sandia National Laboratories, no Novo México, emprega um anel de 36 geradores Marx. Eles também têm sido usados para fornecer pulsos elétricos curtos para equipamentos eletro-ópticos, para acionar certos tipos de lasers e na ignição de explosivos.
Um circuito de escada semelhante é usado no gerador Cockcroft-Walton. Nesta implementação do circuito, diodos são usados em vez de resistores e centelhadores para comutação. O dispositivo também atua como um multiplicador de tensão, mas produz uma CC constante em vez da energia pulsada de um gerador Marx.