Gerador de Van de Graff

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Gerador de Van de Graaff:

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Experimento 01:

Fenômenos eletrostáticos com o gerador de Van De Graaff

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Utilizar o gerador de Van De Graaff para analisar alguns fenômenos eletrostáticos

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       2. Fundamentos teóricos:

• Carga elétrica, processos de eletrização
• Campos elétricos
• Potencial elétrico

     3. Procedimento experimental 1

     Carga da esfera metálica

      a) Materiais utilizados

      1  gerador de Van Der Graaff

      1 esfera auxiliar de descarga

      1 cabo de ligação

      b) Montagem

      Efetue a montagem dos componentes conforme a figura abaixo:

                            [pic 8]

        b) Ajustar e ligar o gerador:

• Ajustar as escovas d, f, e i para um leve contato com a correia de borracha.
• Ajuste o controlador de velocidade para uma velocidade média.
• Ligue o gerador

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• Mantenha o gerador funcionando por alguns minutos.

• Para facilitar a eletrização coloque o dedo próximo da borracha e sobre a

escova metálica f.

• Após alguns minutos de funcionamento verifique a carga da esfera

      aproximando a mão ou a esfera auxiliar. Deve ocorrer uma descarga.

• Observe atentamente todo o processo

     c) Responda aos questionamentos abaixo:

1. Qual o processo de eletrização que está ocorrendo inicialmente no

    dispositivo?

O primeiro processo de eletrização acontece por atrito.

2. Quais os elementos que provocam essa eletrização inicial?

O atrito ocorre entre a polia cilíndrica (de acrílico ou nylon) e a correia de borracha.

3. Qual o processo de eletrização da escova i?

A escova i é eletrizada por indução.

4. De onde são deslocadas as cargas que eletrizam a escova i?

Porque a borracha é um bom isolante elétrico que dificulta o escoamento dos

5. Qual a função da escova f?

6. Aproximar a mão fechada ou a esfera auxiliar, aterrada, da esfera      

      metálica  do gerador até uma distancia em que ocorra descarga elétrica.

      Nessa descarga que tipo de carga está se deslocando?

    O deslocamento da carga elétrica é da mão para a esfera ou da esfera

      para a mão?

7. Avaliar a distância máxima da mão até a esfera (d), para a qual

    ainda ocorra descarga.

      Considerar a rigidez dielétrica* do ar (Ear = 1,5.106 V/m) e  

    calcular a diferença de potencial (V) entre a esfera e a mão do  

      experimentador usando  a expressão: ∆ V = E × ∆ d

4. Procedimento experimental 2

Direção e sentido do campo elétrico

a) Materiais utilizados

1 gerador de Van Der Graaff

1 barbante de algodão, fino

b) Procedimentos gerais

1. Ligar o gerador, fazer os ajustes necessários para que se carregue

      satisfatoriamente e aguarde alguns minutos, conforme visto no item 4.

2. Utilizar um fio de barbante de algodão, bem fino, e segurando-o por uma das

    extremidades aproximá-lo da esfera metálica do gerador sem tocá-la,  

    conforme figura abaixo.

3. Percorrer o espaço que circunda a esfera e observar o direcionamento do fio

    nas várias posições ao redor da esfera carregada.

                                     [pic 11]

c) Questionamentos

1. O que se pode concluir a respeito da direção assumida pelo fio em relação à superfície e

    ao centro da esfera ?

2. Como pode ser classificado o campo elétrico de acordo com a orientação observada

    neste procedimento ?

5. Procedimento experimental 3

Visualização de linhas de força de campos elétricos

a) Materiais utilizados

1 gerador de Van De Graaff

2 cabos de ligação de 1 m

1 base de acrílico com bornes para eletrodos

   Eletrodos de formatos diversos

1 cuba

1 frasco de óleo

1 frasco de farinha

b) Montagem e preparo

1. Fixar dois eletrodos sobre a placa de acrílico

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