Campo Eletrico

INTRODUÇÃO

O gerador de van de Graaff mostra a relação entre carga elétrica, campo e potencial. Carga elétrica é uma propriedade física fundamental que determina as interações eletromagnéticas. Esta carga está armazenada em grande quantidade nos corpos ao nosso redor, mas a percepção dela não ocorre facilmente. Convenciona-se a existência de dois tipos de carga, a positiva e a negativa, que, em equilíbrio, são imperceptíveis.o campo de força provocado pela ação de cargas elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por sistemas delas. Cargas elétricas colocadas num campo elétrico estão sujeitas à ação de forças elétricas, de atração e repulsão. Potencial elétrico é a capacidade que um corpo energizado tem de realizar trabalho, ou seja, atrair ou repelir outras cargas elétricas. Com relação a um campo elétrico, interessa-nos a capacidade de realizar trabalho, associada ao campo em si, independentemente do valor da carga q colocada num ponto desse campo. Para medir essa capacidade, utiliza-se a grandeza potencial elétrico.

OBJETIVOS

Demonstrar visualmente a existência das linhas de força através do campo elétrico gerado pela produção de uma tensão com um gerador de Van de Graaff, Verificando os efeitos do campo elétrico produzido pelo acúmulo de cargas em uma esfera oca metálica. As características do campo elétrico são determinadas pela distribuição de energias ao longo de todo o espaço afetado. Se a carga de origem do campo for positiva, uma carga negativa introduzida nele se moverá, espontaneamente, por meio da atração eletrostática.

MATERIAIS

Para a realização do trabalho, foram utilizados os seguintes materiais:

• Gerador de Van der Graaf

• Fita adesiva

• Algodão

• Papel alumínio

• Cabo de ligação

• Lâmpada

• Tesoura

METODOLOGIA E PROCEDIMENTOS

Montamos o gerador como orienta o roteiro do experimento;

Recortamos as tirinhas de papel alumínio e às colamos na esfera do gerador com fita adesiva;

Ligamos o gerador e o deixamos carregar por volta de 15 minutos;

Depois de alguns segundos notamos que as tirinhas começaram a se movimentar (levantando-se);

Aproximamos fiapos de algodão por aproximadamente 15 cm da esfera e notamos que os fiapos eram atraídos pela mesma, voando em sua direção;

Logo depois aproximamos uma lâmpada fluorescente na esfera, pegando no meio e no fim da dela. Então a mesma acendeu. Nota-se que a esfera só acende se estiver carregada.

Descarregamos o gerador e pedimos para um de nossos colegas colocarem as mãos na esfera, para evitarmos choque, pois o aterramento é principal.

Ligamos o gerador novamente e depois de alguns segundos percebemos que os cabelos de nossos colegas estavam levantados, lembrando que os cabelos devem estar secos.

ANÁLISE DOS RESULTADOS

As tiras de alumínio tendem a movimentar-se no sentido de afastamento. Esse processo é conhecido como eletrização por contato, ocorrendo assim uma transferência parcial da carga elétrica devido à diferença de potencial elétrico existente entre os pólos. O funcionamento do gerador gera um campo elétrico e este através de condução irá carregar eletricamente as fitas de alumínio que estão fixadas nele. Devido ao fato das tiras ficarem carregadas com a mesma polaridade do globo elas se afastam da superfície da esfera. Como a distribuição de cargas tem simetria esférica, a direção do campo elétrico é radial, ou seja, perpendicular à superfície da esfera. Com o eletroscópio de folha no topo da esfera as cargas se concentraram no mesmo, transferindo elétrons para o papel alumínio causando repulsão entre as tiras. O movimento de repulsão das tiras se deu, pois nelas foram aplicadas cargas de mesmo sinal, pela forma de eletrização por contato.

Colocamos fiapos de algodão próximos do gerador e estes foram atraídos, pois estavam neutros e a esfera estava eletrizada, então notamos o fenômeno de indução. Chama-se indução eletrostática ao fenômeno pelo qual um condutor se eletriza pela simples aproximação de outro já eletrizado. O condutor que está eletrizado é chamado indutor, ou influente; o condutor que se eletrizou é chamado