O Princípio do funcionamento do eletroscópio de folhas e a distribuição de cargas em um condutor

UNESP – FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA

O princípio do funcionamento do eletroscópio de folhas e a distribuição de cargas em um condutor

Bruno N. Arakaki

Mayra J. R. Michels

29/10/2012

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Objetivos Gerais

        Ao termino da atividade, deverá ser capas de:

- descrever o funcionamento do eletroscópio de folhas;

- concluir que as cargas elétricas (estáticas) se distribuem na superfície externa do condutor;

- justificar esta distribuição de cargas.

- descrever o funcionamento do torniquete elétrico em função do poder das pontas, da ionização nas moléculas do ar e da terceira lei de Newton.

Material Necessário

• Um gerador eletrostático de correia com sistema de segurança por corrente de baixa amperagem;
• Um eletrodo com gancho para eletroscópio;
• Uma lamina de alumínio 10 mm x 180 mm, dobrada ai meio;
• Uma esfera auxiliar de descarga;
• Uma cuba cilíndrica, com base independente projetável e fixador para retenção dos eletrodos;
• Duas conexões elétricas com pinos de pressão;
• Uma lamina de alumínio 10 mm x 50 mm
• Fita adesiva
• Um torniquete elétrico com pivô

Pré – Requisitos

1. Cite três partículas fundamentais do átomo com o valor e o sinal de suas cargas elétricas

Próton +

Nêutron 0

Elétron –

1. O que você entende por uma carga elétrica?

Carga elétrica é uma propriedade física fundamental que determina as interações eletromagnéticas.

1. Expresse a leu das cargas de Coulomb.

Esta lei estabelece que o módulo da força entre duas cargas elétricas puntiformes (q1 e q2) é diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos (módulos) das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância r entre eles. Esta força pode ser atrativa ou repulsiva dependendo do sinal das cargas. É atrativa se as cargas tiverem sinais opostos. É repulsiva se as cargas tiverem o mesmo sinal.

[pic 1]

1. Compare a eletrização por atrito (contato) com a eletrização por indução.

Como o próprio nome diz, atritando-se, ou melhor, colocando-se dois corpos constituídos de substâncias diferentes e inicialmente neutros em contato muito próximo, um deles cede elétrons, enquanto o outro recebe. Ao final, os dois corpos estarão eletrizados e com cargas elétricas opostas.

Dizemos que a eletrização por contato é um processo no qual um corpo eletrizado é colocado em contato com um corpo neutro. De preferência, devem ser usados dois corpos condutores de eletricidade.

Dizemos que a indução eletrostática é o fenômeno de separação das cargas elétricas de sinais contrários em um mesmo corpo. Portanto, esse tipo de eletrização pode ocorrer apenas pela aproximação entre um corpo eletrizado e um corpo neutro, sem que entre eles aconteça qualquer tipo de contato.

1. Classifique os materiais que fazem parte do gerador eletrostático: haste acrílica, roletes, plaquetas, e esfera, quanto a bons condutores elétricos ou maus condutores elétricos.

Haste acrílica – mau condutor.

Roletes – mau condutor.

Plaquetas – bom condutor

Esfera – Bom condutor.

Montagem

Coloque o eletroscópio na esfera do gerador, como na figura1:

[pic 2]

Atividade

1. Ligue o aparelho por alguns instantes e torne a desliga-lo, comente o observado nas tiras laminadas. Justifique o observado em termos de distribuição de cargas.

O papel de fora se repede do capacete, já internamente o campo elétrico é neutro, não ocorrendo nada com o papel.

1. Encoste o bastão de teste na esfera do gerador e justifique o observado.

Aproximando o bastão de teste a esfera verifica-se pequenos raios (indução). Já quando o bastão é encostado à esfera é descarregada (descarga corona) e o papel no seu interior volta à posição normal.

1. Remova a esfera do gerador e coloque-a apoiada sobre a cuba cilíndrica, conforme a figura 2. Mantenha a conexão elétrica entre a esfera e o gerador

[pic 3]

1. Ligue o gerador carregando a esfera negativamente e torne a desliga-lo. Comente e justifique o observado, tanto internamente como externamente a esfera, em termos de distribuição de carga elétrica.

A esfera é carregada negativamente no seu externo, e como o papel alumínio é neutro a esfera acaba passando elétrons e se repelindo já em seu interno o campo elétrico é neutro não acontecendo nada com o papel.