Gerador Van de Graaff

gar o gerador eletrostático e regular para uma velocidade média de rotação do motor. c) Qual é a direção do campo elétrico criado em torno da esfera?

Ao ligarmos o gerador, o potencial elétrico da esfera devidamente isolada é zero.

Mantendo-se constante a diferença de potencial da fonte, ocorrem transferências contínuas de cargas elétricas até que a esfera adquira o mesmo potencial elétrico da fonte. Desta forma a distribuição regular das cargas no corpo da esfera forma um campo elétrico de direção radial e com orientação para o centro da mesma.

Nos condutores as cargas se concentram nas superfícies. Por isso quando repetimos a experiência, desta vez, afixando as fitas de alumínio na parte interna da esfera, nada se observa pois neste local o campo elétrico é nulo. O que se explica pela lei de Gauss.

“Qualquer excesso de cargas colocado em um condutor isolado se moverá inteiramente para a superfície do condutor. Nenhum excesso de carga será encontrado no interior do corpo do condutor”.

Figura 7: Gerador de Van de Graaff d) Pegar com a mão “fiapos” de algodão e aproximá-los da esfera do gerador, mantendo a mão numa posição próxima. O que ocorre? Porque? A esfera induz cargas nos fiapos de algodão, sendo que as cargas de sinal oposto ao da esfera ficam mais próximas da esfera do que as cargas de mesmo sinal, causando como resultado, uma atração.

Figura 7: Gerador de Van de Graaff

2.2 – Procedimento I: O Poder das Pontas a) Colocar o torniquete ligado à esfera do gerador; b) Ligar o gerador eletrostático e regular para velocidade de rotação média. c) Comentar o que ocorreu e justificar o fato. O torniquete começou a girar. Isto ocorre porque nas pontas eletrizadas do torniquete o ar se ioniza e os íons que possuem carga de mesmo sinal que as pontas são repelidas. Esses por sua vez repelem as pontas (forças de reação) determinando a rotação do torniquete em sentido anti-horário e com velocidade elevada.

Figura 8: Gerador de Van de Graaff d) Fazer uma pessoa que esteja com os cabelos bem secos ficar em pé sobre a base isolada (isopor) com as mãos em contato com a esfera do gerador. Ligar o gerador observando o que acontece com os cabelos da pessoa.

Figuras 9 e 10: Efeito dos cabelos eletrizados

Explique o fenômeno. A eletrização da pessoa por contato faz com que por indução, se acumulem nos cabelos cargas de mesmo sinal que o da esfera. Como as cargas presentes em cada fio de cabelo que fica eletrizado com cargas da mesma polaridade, que conseqüentemente se repelem, o que provoca o eriçamento do cabelo.

e) Quais as conclusões que se pode tirar? A conclusão que se pode tirar é que em torno da esfera eletrostática cria um campo elétrico e que esse campo elétrico aponta para fora. Ao aproximarmos o algodão da esfera, as cargas eletrostática induz cargas nos fiapos de algodão, sendo que as cargas de sinal oposto ao da esfera ficam mais próximas da esfera do que as cargas de mesmo sinal, causando como resultado, uma atração. Ao colocarmos o torniquete e ligarmos o gerador, o torniquete começou a girar. Isto ocorre porque nas pontas eletrizadas do torniquete o ar se ioniza e os íons que possuem carga de mesmo sinal que as pontas são repelidas. Esses por sua vez repelem as pontas (forças de reação) determinando a rotação do torniquete em sentido antihorário e com velocidade elevada. A eletrização da pessoa por contato faz com que por indução, se acumulem nos cabelos cargas de mesmo sinal