ELETRIZAÇÃO POR CONTANTO - PÊNDULO CAMPO ELÉTRICO DE UMA PLACA

ELETRIZAÇÃO POR CONTANTO – PÊNDULO

CAMPO ELÉTRICO DE UMA PLACA

27 de fevereiro de 2015

INTRODUÇÃO

Os processos de eletrização ocorrem na natureza constantemente e, muitas vezes, tais fenômenos passam despercebidos por nós. O fenômeno da eletrização consiste na transferência de cargas elétricas entre os corpos, e essa transferência pode ocorrer por três processos conhecidos: por atrito, por contato e por indução. O presente relatório destaca sobre a eletrização por contato em um pêndulo.

O que é eletrização por contato?

Na eletrização por contato os corpos ficam com a mesma distribuição superficial de cargas elétricas. Isto significa que se os corpos forem semelhantes, eles terão a mesma carga elétrica.

Conforme a figura 1, o corpo eletrizado transfere cargas elétricas ao corpo neutro, o que ocorre devido à força natural da distribuição de cargas elétricas por dois ou mais materiais condutores.

Figura 1: Eletrização por contato

Conceito de Campo Elétrico

Campo elétrico é o campo de força provocado por cargas elétricas ou por um sistema de cargas, que estão sujeitas a uma força elétrica. Em geral ocorrendo em certa região do espaço, chamado de campo elétrico. As grandezas físicas que dão origem aos campos são chamadas de fontes do campo. Em corpos eletrizados, o campo que é considerado é o elétrico que tem como fonte a carga elétrica.

Um campo elétrico é o campo de força provocado por cargas elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por um sistema de cargas. Cargas elétricas num campo elétrico estão sujeitas a uma força elétrica. A fórmula do campo elétrico é dada pela relação entre a força elétrica F e a carga de prova q:

Vetor campo elétrico

O campo elétrico é uma grandeza vetorial, portanto é representado por um vetor. Para determinarmos a sua presença, colocamos uma carga de prova no meio. Se esta ficar sujeita a uma força, dizemos que a região em que a carga se encontra está sujeita a um campo elétrico. O vetor campo elétrico tem sempre a mesma direção da força a que a carga está sujeita, e o sentido é o mesmo da força — se a carga de prova estiver carregada positivamente (Q > 0) — ou contrária à força — se a carga for negativa (Q < 0).

MATERIAL UTILIZADO:

TXT MATELS 1

Material para experiências em Eletrostática:

 Pó de Gérson;

 Canudo de refresco;

 Copo descartável;

 Cartolina;

 Papel aluminado.

DESCRIÇÃO E RESULTADOS DO EXPERIMENTO:

No dia 27/02/2015 realizou-se no laboratório de Física na aula prática de Física experimental III, um experimento sobre eletrização por contato- pêndulo, que deve como um dos seus principais objetivos carregar um pêndulo por contato e utilizá-lo como um dispositivo detector de cargas.

No desenvolvimento do experimento carregamos o canudo de refresco por atrito esfregado o canudo carregado na placa metálica. Em seguida aproximamos o canudo carregado do pêndulo. Após a realização observamos a eletrização por contato e indução quando aproximamos o canudo do pêndulo às cargas do disco de alumínio se separaram as cargas de sinal contrário ao canudo ficam próximas enquanto as de mesmo sinal ficaram do lado oposto ocorrendo assim atração e repulsão dos corpos.

Dado continuidade com a aproximação da placa do pêndulo ocorreu o chamado processo de indução caracterização da mudança de posicionamento das cargas elétricas. Apesar do número de cargas positivas e negativas, no disco eram iguais, as positivas estavam mais perto do canudo parte da carga do canudo passou para o disco que ficou com a mesma carga do canudo.

Foi possível notar que cargas negativas que estavam em excesso no canudo passaram para o pêndulo. Apesar disso, o canudo era capaz de repelir o pêndulo; como ocorreu na primeira situação, às cargas positivas estavam mais próximas do pêndulo. Porém a repulsão entre as cargas negativas foi maior devido elas estarem em maior número.

O experimento foi realizado em dois dias no dia 28/02/2015 damos continuidade com o campo elétrico de uma placa no qual o objetivo era visualizar o campo elétrico gerado por uma placa metálica carregada.

O campo gerado por uma placa pode ser analisada utilizando-se um corpo carregado positivamente. Para isso usamos um pequeno pedaço de alumínio em forma de seta. Para carregarmos esse vetor positivamente utilizamos um canudo de