A ELETRIZAÇÃO

Eletrização

16 de Maio de 2017

1. Objetivo

Os motivos para a realização deste trabalho a respeito do conteúdo de eletrização é desenvolver de forma prática o que se foi aprendido em aula e conciliar com conteúdo visto. Assim, analisar o funcionamento do gerador de Van der Graaff, verificar se um corpo está ou não eletrizado utilizando um eletroscópio, compreender os processos de eletrização e também entender na prática o que é um campo elétrico através de um processo de eletrização.

2. Introdução Teórica

Quando um átomo adquire uma carga elétrica, sua tendência natural é voltar ás condições normais, isto é, ficar eletricamente neutro. Evidentemente, um corpo eletrizado tende a perder carga, libertando-se dos elétrons em excesso ou procurando receber elétrons para satisfazer suas necessidades. Assim, é fácil concluir que basta unir corpos em situações elétricas diferentes, para que se estabeleça, de uma para outro, um fluxo de elétrons – Uma corrente elétrica.

Este fenômeno pode ocorrer, portanto, em qualquer uma das possibilidades abaixo:

a) entre corpo com carga positiva e outra com carga negativa;

b) entre corpos com carga positiva, desde que suas deficiências de elétrons não sejam iguais;

c) entre corpos com cargas negativas, desde que suas cargas não tenham o mesmo valor;

d) entre um corpo com carga positiva e outro neutro;

e) entre um corpo com carga negativa e outro neutro;

Para se ter uma ideia exata da grandeza Intensidade de uma corrente elétrica, tornou-se necessário estabelecer um padrão, e, deste modo, fala-se do maior ou menor número de elétrons que passam por segundo num determinado ponto de um condutor, quando se quer dizer que a corrente é mais forte ou mais fraca.

Falar em elétrons que passam por segundo é, porém, deixar de ser prático, pois as quantidades envolvidas nos problemas correspondem a números muito grandes, A fim de eliminar esse inconveniente, faz-se uso de uma unidade de carga –o Coulomb (C), que corresponde a 6,28x1018 elétrons.

Quando se dizer que a carga de um corpo é de -3C, isto significa que ele um excesso (indicado pelo sinal) de 3 x 6,28x1018 elétrons. Se sua carga fosse indicada pelo valor +5,8C, compreenderíamos que faltavam (carga positiva) 5,8 x 6,8x1018 elétrons.

Vê-se que é uma grande convivência de usar o Coulomb como unidade de carga elétrica e de falar do número de coulombs que passam por segundo, para indicar a Intensidade da corrente elétrica (I).

Uma intensidade de corrente de 1 Coulomb por segundo (I C/s) é o que chamamos de 1 Ampére (A). Se, por exemplo, tivessem passado 30 coulombs por um certo ponto, no tempo de 10 segundos, diríamos que a intensidade da corrente era de amperes (3 coulombs por segundo). Naturalmente que, durante as considerações que fizemos, foi admitida uma corrente de calor uniforme.

Do oposto, a intensidade de uma corrente elétrica é a quantidade de eletricidade (ou carga elétrica) que passa num determinado ponto, na unidade de tempo. Representado por “Q” a quantidade de eletricidade, por “t” o tempo “I” a intensidade de corrente:

I=Q/t

Onde

Q=I.t e t=Q/I

I = em AMPERES (A)

Q =em Coulomb (C)

T = em SEUNDOS (s).

3. Descrição da Atividade

Para a realização dos experimentos 3.1; 3.2 e 3.3, aqui relatados, foi utilizado o gerador de Van de Graaff, que basicamente constitui em uma máquina adaptada com uma correia que é capaz de acumular tensão eletrostática em sua esfera de metal, quando posta em funcionamento. Abaixo a figura 1 detalha seus componentes.

Figura 1: Gerador de Van de Graaff

3.1. Distribuição das cargas elétricas nos corpos

Os materiais utilizados para a realização deste experimento foram os seguintes objetos descritos abaixo:

- tiras de papel alumínio;

- fita adesiva.

- lâmpada fluorescente.

Com tiras de papel alumínio fixadas na esfera metálica do gerador de Van de Graaff, o mesmo é ligado e logo tendo sua velocidade ajustada. Observa-se que as fitas se afastam da esfera metálica do gerador. Como sabe-se, os condutores concentram suas cargas na superfície, então conclui-se que ao ser posto em funcionamento o gerador cria um campo elétrico que irá carregar as fitas com mesma polaridade, colocando em prática a teoria que cargas iguais se repelem.

Após esse primeiro experimento, foi aproximado da esfera metálica uma lâmpada fluorescente. A carga acumulada na esfera é transferida para a lâmpada, que dá indícios de luz, porém a potência do gerador aqui utilizado não é capaz de manter a lâmpada acesa, devido ao fato de não manter uma corrente contínua.

3.2. Poder das pontas

Os materiais utilizados para desenvolver este experimento descrito abaixo foi utilizado o seguinte elemento:

- torniquete.

Para este experimento foi acoplado na extremidade do gerador um torniquete como o apresentado na figura 2.

Figura 2: Torniquete utilizado no experimento

Após a acoplagem do torniquete ao gerador, observou-se que quando posto em funcionamento o torniquete começou a girar no momento em que começou a receber a carga criada pelo gerador de van de Graaff.

3.3. Linhas de Força em um campo elétrico

Para entendermos como funcionam as linhas de força em relação ao campo elétrico, foi realizado o seguinte experimento descrito abaixo, com os respectivos materiais necessários:

- eletrodos