AIN NOVO

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 que o da esfera. Como as cargas presentes em cada fio de cabelo são de mesmo sinal, ocorre uma força de repulsão entre eles, o que provoca o eriçamento do cabelo.

2.3 – Procedimento I: Linhas de força em um campo elétrico

Material necessário:  gerador eletrostático;

 eletrodos de várias formas;

 cuba de vidro;

 1 vidro de óleo de soja;

 farinha de mandioca;

 fixadores de eletrodos;

 2 cabos de ligações; a) Montar um par de eletrodos na cuba de vidro. b) Colocar óleo de soja na cuba de acrílico, uma camada de aproximadamente 3 m, de modo a cobrir os eletrodos. c) Espalhar sobre o óleo um pouco de farinha de mandioca.

d) Ligar o gerador eletrostático e regular para uma velocidade média de rotação.

Observar o aspecto que apresenta o campo elétrico que irá aparecer entre os dois eletrodos, cuja configuração se materializará pela distribuição adquirida pelas partículas no óleo. Se houver dificuldade em estabelecer o campo elétrico, deve-se isolar com esmalte as partes dos eletrodos que ficam imersas no interior do óleo. e) Fazer o mesmo procedimento para os demais pares de eletrodos. f) Faça figuras representando as linhas de força observadas.

Os eletrodos possuem cargas elétricas puntuais de mesmo módulo e sinais opostos. Sob a influência do campo elétrico gerado por essas cargas, a farinha foi se orientado de acordo com as linhas de forças (figura 1), caracterizando a configuração o campo elétrico entre os dois eletrodos.

Figura 1: Linha de força – experimento letra A

Neste experimento (figura 12) os condutores são círculos maciços, as cargas estão armazenadas todas na casca da esfera, um dos condutores esta carregado positivamente e o outro negativamente, sendo assim começa a atração das cargas formando um campo elétrico nas partes mais próximas entre os condutores, algumas linhas do campo