O Processo de Eletrização

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PROCESSO DE ELETRIZAÇÃO

Acadêmicos: Lucas Romano de Souza, Frank Rijkaard Botelho Pimentel, Paulo Roberto de Lima, Rogério Ferreira da Silva, Robson Pires Jesus

Física III – Engenharia mecânica

Centro Universitário de Anápolis – UniEvangélica.

No dia 11 de fevereiro de 2017, sob a orientação do professor Rosemberg Fortes, realizamos no laboratório do centro universitário Uni Evangélica a primeira aula experimental de física III. Ele nos Demonstrou experimentalmente a existência das linhas de força através do campo elétrico gerado pela produção de uma tensão com um gerador de Van de Graaf 

Palavras chave: experimento, gerador de Van de Graaf,  campo elétrico.

Objetivos

Estudar os processos de eletrização por atrito, indução e contato

Material Utilizado

Gerador de Van der Graaf (de correia) com bastão de teste;

Figura – 1. Gerador de Van der Graaf.

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 Fundamentos Teóricos

A primeira observação da eletrização¹ de objetos por atrito perdeu-se na antiguidade; todavia, é experiência comum que ao se atritar um pente de ebonite com um pedaço de lã, a ebonite (pente) adquire a capacidade de levantar pequenos pedaços de papel. Como resultado de esfregar os dois objetos, a ebonite e a lã, adquirem uma nova propriedade: ambas ficarão eletrizadas. No entanto, a carga não é criada durante este processo. A carga total, ou a soma das cargas nos dois corpos, é ainda a mesma que antes, o que ocorre é a transferência de carga de um corpo para outro, deixando um positivamente carregado e o outro negativamente carregado, mas ambos com mesma quantidade de carga. Quando dizemos que um objeto está carregado, queremos dizer que ele tem um excesso de cargas, um excesso de elétrons (negativo) ou uma falta de elétrons (positivo). No final do século XVIII, as técnicas experimentais alcançaram tal sofisticação que permitiram que fossem realizadas observações rigorosas das forças entre cargas elétricas. Os resultados dessas observações, que foram extremamente polêmicas na época, podem ser resumidos em três afirmativas: θ Existem duas e somente duas espécies de carga elétrica, hoje, conhecidas como positivas e negativas; θ Duas cargas pontuais exercem, entre si, forças que atuam ao longo da linha que as une e que são inversamente proporcionais ao quadrado da distância entre elas; θ Estas forças são também proporcionais ao produto das cargas, são repulsivas para cargas de mesmo sinal e atrativas para cargas de sinais opostos. As duas últimas afirmativas acima são conhecidas por lei de Coulomb, em homenagem a Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), que foi um dos principais estudiosos da eletricidade no século dezoito.

Procedimento Experimental

Liga-se o aparelho por alguns instantes e aproxime o bastão de teste da esfera, observa-se um pequeno arco elétrico e as pessoas que entrarem em contato com a mesma sentirá a eletrização, isso acontece por conta da troca de elétrons.

Em seguida é aproximada uma lâmpada de gás, observa-se o efeito que causará, fica evidente essa troca de elétrons, causando um efeito curioso e explicitamente verá esse efeito como se fosse um raio, um “mini arco”.

Os processos de eletrização são:

Eletrização por atrito

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

Figura - 2. Eletrização por atrito.

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Eletrização por contato

Dizemos que a eletrização por contato é o processo em que um corpo eletrizado é colocado em contato com um corpo neutro. De preferência, devem ser usados dois corpos condutores de eletricidade.

Figura - 3. Eletrização por contato.

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Eletrização por indução

Dizemos que a indução eletrostática é o fenômeno de separação de 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.

Figura – 4. Eletrização por indução.

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Depois de Experiências comprovadas foi detectado que em dias chuvosos e úmidos as experiências eletrostáticas não funcionam bem, porque o ar seco é melhor dielétrico do que o ar úmido. Em ambientes seco as cargas se acumulam facilmente em grande quantidade. A umidade do ar facilita o escoamento das cargas.