RELATORIO LINHAS DE CAMPO ELETRICO

SUMÁRIO

OBJETIVO - 1 -

INTRODUÇÃO - 1 -

MATERIAL UTILIZADO - 2 -

PROCEDIMENTO - 2 -

CONCLUSÃO - 4 -

BIBLIOGRAFIA - 4 -

OBJETIVO

Com a realização do experimento foi possível descrever o funcionamento do torniquete elétrico (em função do poder das pontas, da ionização provocada nas moléculas do ar e da 3ª lei de Newton) e interpretar o ocorrido na chama de uma vela, sob a ação de um campo elétrico, em termos de ionização das moléculas de ar.

INTRODUÇÃO

O forte campo elétrico "quebra" o ar ao redor da nuvem, permitindo que a corrente flua numa tentativa de neutralizar a separação de carga. A "quebra" do ar cria um caminho que provoca um curto-circuito na nuvem/terra como se houvesse uma longa vara de metal conectando-as. Veja como a "quebra" funciona.

Quando o campo elétrico se torna muito forte (na casa das dezenas de milhares de volts por centímetro), as condições são perfeitas para o início da "quebra" do ar. O campo elétrico faz com que o ar ao seu redor se separe em íons positivos e elétrons, assim o ar fica ionizado. Tenha em mente que a ionização não significa que há mais carga negativa (elétrons) ou positiva (núcleos atômicos positivos/íons positivos) do que antes. Essa ionização só significa que os elétrons e os íons positivos estão mais afastados do que estavam em sua estrutura molecular ou atômica original. Essencialmente, os elétrons foram retirados da estrutura molecular do ar não ionizado.

importância dessa separação/retirada é que os elétrons agora estão livres para se mover muito mais facilmente do que podiam antes da separação; então, esse ar ionizado (também conhecido como plasma) é muito mais condutivo do que o ar (anteriormente) não ionizado. A capacidade ou liberdade de movimentação dos elétrons é o que faz que qualquer material seja um bom condutor de eletricidade. Muitas vezes os metais são citados como núcleos atômicos positivos cercados por uma nuvem de elétrons, o que faz de muitos deles bons condutores de eletricidade.

Esses elétrons têm uma mobilidade excelente, o que permite que a corrente elétrica flua. A ionização do ar ou do gás cria plasma com propriedades condutivas parecidas com as dos metais. O plasma é a ferramenta que a natureza tem para neutralizar a separação da carga em um campo elétrico. Os leitores familiarizados com a reação química do fogo se lembrarão de que a oxidação tem um importante papel.

MATERIAL UTILIZADO

* 1 gerador eletrostático de correia

* 1 torniquete elétrico com ponteiro

* 2 conexões de fios com pino banana

* 1 condensador de placas paralelas

* 1 vela

PROCEDIMENTO

Foi introduzido o torniquete elétrico na esfera do gerador e ligado o aparelho. O torniquete é formado por quatro hastes metálicas dispostas em ângulos de 0°, 90°, 180° e 270° graus, sendo que suas pontas são envergadas 90º à esquerda. O eixo do torniquete fica acoplado a uma haste, que esta fixa ao gerador de Van der Graff. Quando acionamos o gerador, o torniquete começa a girar e ganhar aceleração conforme a carga do gerador aumenta. Mas, como o tornique gira se não há nenhuma força mecânica atuando sobre ele? Sabemos que nas superfícies esféricas perfeitas, as cargas ficam uniformemente distribuídas, no entanto em superfícies irregulares a densidade das cargas é maior em superfícies finas pontiagudas, daí surge o termo poder das pontas, logo se termos grande quantidade de cargas maior será o campo gerado nessa região. O mesmo acontece no torniquete, nele temos as cargas do mesmo sinal distribuídos nas quatros pontas, de modo que cada ponta gere seu campo. Em compreensão simples, notemos que o campo (Ē1) está oposto ao campo (Ē2) devido à envergadura da haste, assim como (Ē3) este oposto as campo (Ē4) e ambos depostos sobre um eixo. O sentido do campo é verídico, mas o que realmente faz girar? Primeiro temos que entender que para haver o movimento é necessário que se aplique uma força. No estudo eletrostático, a força que temos é uma força elétrica, para que haja uma força, que para ela existir é necessário duas cargas de maneira que elas se traiam ou repelirem. Temos conhecimento de que para haver deslocamento precisamos de força e, para que se tenha a força eletrostática necessitamos de duas cargas interagindo sabemos que as cargas distribuídas nas hastes são provenientes do gerador de Van der Graff, qual é afinal segunda carga do sistema? É simples quando o ar passa pela superfície eletrizada, o ar forma íons, esse íons podem ter cargas positivas ou negativas. Desse modo as cargas provenientes a ionização do ar, causara interferência com as cargas dispostas nas pontas das hastes dos torniquetes, gerando uma força em cada haste. Em virtude da envergadura da haste, a força F1 esta oposta a F2 e F3 a F4, como elas estão sendo aplicadas sobre um eixo, haverá assim uma rotação. O sentido da rotação é dada pelo sentido da envergadura, da haste e quanto maior for às cargas maiores serão as forças, maiores será também as velocidades de rotação.

Depois foi colocado uma vela entre as placas do capacitor e foi observado que a chama da vela foi puxada pelos capacitores carregado de prótons. Muito parecido com o que houve com o torriquete.

CONCLUSÃO

Foi concluído que devido ao principio do poder das pontas, que nos afirma que a superfície irregular gera um campo maior que a superfície lisa, há quatro campos maiores no torniquete, que juntamente com o ar que é ionizado pela interferência da carga disposta nessas superfícies irregulares (pontas) faz com que se crie uma força, que devido à disposição em seu eixo, produz o giro.

BIBLIOGRAFIA

http://fisicaeletro.blogspot.com.br/2011/06/experimentos-propostos-referentes.html

http://ciencia.hsw.uol.com.br/relampago4.htm