Relatorio Aula Pratica Campos Eletricos Fisica III

FACULDADE DE NEGÓCIOS E TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO – FACNET

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

RELATÓRIO DA AULA PRÁTICA DE PROCESSOS DE FÍSICA III ELETRIZAÇÃO

1. OBJETIVO

Entender na prática o que é um campo elétrico através de um processo de eletrização; Descrever o funcionamento do gerador de Van Der Graaf.

2. RESUMO

O experimento consiste em verificar os processos de eletrização em quatro procedimentos. No primeiro, uma régua foi eletrizada através do atrito com o cabelo e aproximada do pêndulo simples, onde ocorreu atração entre ambas. No segundo, feito no gerador de Van de Graff foi colocado o capacete, ligado e aproximado o bastão do gerador, ocorrendo centelhas de descargas entre o capacete e o bastão. No terceiro procedimento, foi colocada uma folha de papel alumínio com uma fita adesiva no capacete, que quando ligado, verificamos que ocorreu repulsão entre ambos. No último, o pêndulo simples foi aproximado do capacete do gerador ligado e este foi atraído.

3. INTRODUÇÃO:

Todo corpo material é composto de uma quantidade muito grande de átomos constituídos por prótons, elétrons e nêutrons. Elétrons podem ser transferidos de um átomo para outro e o corpo que recebe os elétrons fica com um excesso de carga negativa e o que perde elétrons fica com excesso de carga positiva.

A eletrização de um corpo pode ser conseguida por atrito, contato ou indução. Um gerador de Van de Graaff é uma máquina eletrostática que foi inventada pelo engenheiro estado-unidense, Robert Jemison van de Graaff por volta de 1929. Sua maior invenção pode gerar milhões de volts (medida de eletricidade), e tal energia é usada em laboratórios para acelerar partículas eletrizadas, como prótons e elétrons, fazendo com que estas partículas atinjam grande velocidade. Após terem atingido tal velocidade, são lançadas contra núcleos atômicos (átomo é a menor parte da matéria, e seu núcleo é formado por pequenas partículas, chamadas de prótons ou nêutrons) gerando explosões, estas que são estudadas por físicos. O gerador de Van de Graaff funciona através da movimentação de uma correia que é eletrizada por atrito na parte inferior do aparelho. Ao atingir a parte superior as cargas elétricas, que surgiram com o processo de eletrização, são transferidas para a superfície interna do metal, sendo então distribuídas para toda a superfície da esfera metálica, ficando carregada de cargas elétricas.

Do simples choque ao abrir uma porta de ferro às assustadoras descargas atmosféricas. Esses dois fenômenos são causados por processos de eletrização, que nada mais é do que a transferência de cargas elétricas entre corpos, que podem ocorrer por três maneiras conhecidas: por atrito, contato ou indução.

Eletrização por Atrito:

Esse processo ocorre quando atritamos dois corpos neutros, feitos de materiais distintos. No fim do processo um corpo fica eletrizado negativamente(ocorre ganho de elétrons) e o outro fica eletrizado positivamente(ocorre perda de elétrons).

É importante assinalar que após o atrito, os corpos atritados ficam com cargas de sinais opostos. Isso é determinado por uma tabela chamada de série triboelétrica.

É simples entender essa tabela. Por exemplo, se atritarmos cabelo humano com poliéster, o cabelo ficara carregado positivamente e o poliéster ficará carregado negativamente.

Eletrização por contato:

Na eletrização por contato, um dos corpos terá que está necessariamente carregado. Ela se dá quando aproximamos um corpo carregado eletricamente de um corpo neutro, até que ocorra o contato entre os corpos. Quando isso acontece, há transferência de elétrons entre os corpos, deixando-os no mesmo potencial elétrico. Ao final do processo os corpos ficam com cargas de mesmo sinal.

Eletrização por indução.

Esse processo ocorre baseado no principio da atração e repulsão, onde um corpo carregado eletricamente(indutor) se aproximado de um corpo neutro(induzido).

Serão necessárias três etapas para que ela ocorra. A primeira etapa é aproximar um bastão carregado eletricamente(indutor) de um corpo inicialmente neutro(induzido), aonde ocorre a repulsão de cargas de sinais iguais, e na segunda atração de cargas com sinais diferentes da carga do bastão. Na segunda etapa liga-se esse corpo neutro em contato com a terra. E por final desliga-o da terra e afasta-se o bastão do induzido, que agora estará carregado com carga de sinal contrário a carga do indutor.

4. MATERIAIS UTILIZADOS NO EXPERIMENTO:

• 01 Gerador eletrostático de correia, (gerador de Van de Graaf)

• 01 cuba acrílica

• Papel alumínio

• 01 pedaço de barbante

• 01 Haste para pendulo.

• Fita crepe incolor.

5. PROCEDIMENTOS E RESULTADOS OBTIDOS

1. Confeccionamos uma bolinha de papel alumínio, colocamos um barbante na mesma, transformando-a em um pêndulo simples, e o amarramos na haste com furo. Logo em seguida, eletrizamos a régua com o cabelo (eletrização por atrito), e aproximamos a mesma do pêndulo simples. Contudo, foi verificado pela equipe que houve uma força de atração entre a bolinha de alumínio e a régua.

2. O gerador eletrostático de correia colocado no capacete foi ligado, posteriormente o bastão ligado com um fio ao gerador foi aproximado do mesmo. Observamos que: com a aproximação do bastão, surgiram diversas centelhas e estas ficavam mais fortes de acordo com o aumento da velocidade da correia, observou-se também que as mesmas ficavam fracas e com maior frequência quando o bastão se aproximava do capacete, e mais fortes e com menor frequência quando eram afastadas. Contudo, foi verificado pela equipe que a intensidade das centelhas depende da distância entre o bastão e o capacete.

3. A equipe colou uma lâmina fina e pequena de papel alumínio no capacete do Gerador e o mesmo foi ligado. Após liga-lo, a lâmina de papel alumínio imediatamente afastou-se do capacete(repeliu-se).

4. A equipe aproximou o eletroscópio ao gerador