O Laboratório Van de Graaff.
Por: Keith Castilho • 14/9/2021 • Trabalho acadêmico • 1.477 Palavras (6 Páginas) • 85 Visualizações
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BARRA MANSA
PRÓ-REITORIA ACADÊMICA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA/ MECÂNICA
Gedeão Alberto da Silva
20201001073
Keith Cristina Sales Castilho
20201001119
Rodrigo de Castro Silva
20201001346
Van de Graaff
Barra Mansa
2021
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE BARRA MANSA
PRÓ-REITORIA ACADÊMICA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA/ MECÂNICA
Gedeão Alberto da Silva
20201001073
Keith Cristina Sales Castilho
20201001119
Rodrigo de Castro Silva
20201001346
Van de Graaff
Relatório apresentado como requisito parcial de avaliação da disciplina “Física III” do Curso de Engenharia Elétrica e Mecânica do Centro Universitário de Barra Mansa, sob orientação da Professora Dra. Bárbara Louise Lemos Drumond Silva. |
BARRA MANSA
2021
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 1
2. MATERIAIS E MÉTODOS 4
2.1. Materiais 4
2.2. Metodologia 4
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 6
4. CONCLUSÃO 8
REFERÊNCIAS 9
1. INTRODUÇÃO
A presente atividade visa colocar em prática alguns conceitos teóricos sobre o princípio do gerador eletrostático tipo Van de Graaff por meio de um experimento realizado com materiais e ambiente fornecido pela instituição de ensino.
O gerador de Van de Graaff é uma máquina eletrostática que foi inventada pelo engenheiro estado-unidense, Robert Jemison Van de Graaff por volta de 1929, para conseguir altas tensões. O primeiro modelo de gerador, que acabou por receber o nome de Gerador de Van de Graaff em sua homenagem, tem larga aplicação na física atômica como também na medicina e na indústria. No nosso caso, o gerador será utilizado para demonstração de eletricidade.
O gerador funciona através do atrito de uma correia em movimento que é eletrizada na parte inferior do aparelho. Ao atingir a parte superior, as cargas elétricas que surgiram com o processo de eletrização são transferidas para a superfície interna do metal, sendo então distribuídas para toda a superfície da esfera metálica, ficando carregadas positivamente. Se durante o funcionamento do gerador aproximarmos o dedo ou um objeto de metal perceberemos leves descargas elétricas que ocorrem em razão da diferença de potencial.
Figura 1 Gerador de Van de Graaff
[pic 1]
Fonte: Fórum PiR2
O experimento com o gerador possui a função de demonstrar a teoria da atração e repulsão. Utilizamos para a realização deste experimento, um eletroscópio de folha, fiapos de algodão, nosso próprio corpo e uma lâmpada fluorescente. Sendo assim, possível observar na prática o fenômeno de atração e repulsão, também denominado magnetismo. O magnetismo informa que os polos iguais se repelem e os polos opostos se atraem.
Porquanto as cargas magnéticas se distribuem pelo condutor, é possível observar que a quantidade de cargas excedentes tende a se acumular em extremidades pontiagudas, esse fenômeno é dado o nome de “poder das pontas”.
1.1 Objetivo
O objetivo deste experimento é demonstrar na prática o funcionamento de um gerador de Van de Graaff em diferentes materiais.
2. MATERIAIS E MÉTODOS
2.1. Materiais
Gerador eletrostático com controlador de velocidade e esfera: O gerador, ao ser ligado, fará com que a correia de borracha se movimente, transmitindo carga positiva para a esfera.
Fiapos de algodão: Serão utilizados como corpos de carga negativa no experimento, o que fará com que eles sejam atraídos pela esfera contida no gerador eletrostático, até o ponto em que encostarem na esfera e sejam carregados com carga positiva, fazendo com que sejam repelidos.
Eletroscópio de folha: É uma lâmina de alumínio carregada positivamente que terá um efeito de repulsão ao se aproximar da esfera que também está carregada positivamente.
Torniquete eletrostático: Será apoiada em uma base contendo uma ponta metálica, capaz de receber uma carga positiva da esfera através de um fio condutor, fazendo com que o torniquete gire em sentido contrário ao de suas pontas.
Lâmpada fluorescente: Será utilizada para demonstrar que é possível acendermos a lâmpada quando a aproximamos da esfera, efeito da corrente elétrica criada em seu interior graças a diferença de potencial existente entre os dois polos da lâmpada
Base isolante de madeira: Será utilizada afim de evitar que a pessoa que estiver participando do experimento não tome um choque.
2.2. Metodologia
1- Distribuição de cargas elétricas nos corpos:
Para iniciar, coloque a esfera no topo da correia de borracha e apoie o eletroscópio de folha no topo da esfera, feito isso, ligue o gerador eletrostático, regule a rotação do motor em uma velocidade média ou alta e analise o comportamento da lâmina de alumínio.
Para o próximo passo, desligue o gerador para que não haja o risco de choque elétrico e retire o eletroscópio de folha do topo da esfera, em seguida, ligue novamente o gerador e aproxime da esfera pequenos fiapos de algodão e observe o que irá ocorrer.
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