Eletrização Por Indução

1. OBJETIVO

-Verificar a indução eletrostática;

-Conhecer o princípio de funcionamento do gerador Van de Graaff.

2. MATERIAL

-Bastões de polipropileno (bastões opacos);

-Bolinha aluminizada;

-Bolinha de isopor;

-Eletroscópio:

-Gerador Van de Graaff;

-Papel;

-Tubo de neon;

-Tubos de Alumínio.

3. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

4. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO

Objetivando observar o fenômeno da condução, polarização e indução eletrostática foram realizados cinco procedimentos experimentais, onde contávamos basicamente com um objeto carregado e um outro corpo neutro (Isolante e Condutor).

1° Procedimento:

-Cortamos uma folha de papel de modo a ter alguns pequenos pedaços sobre a bancada;

-Carregamos o bastão de polipropileno atritando-o com uma folha de papel;

-Aproxima-se o bastão eletrizado a uma pequena distância sob os pedaços de papel sobre a bancada.

2° Procedimento:

-Em um suporte, dispomos em cada uma de suas extremidades um corpo esférico suspenso por um fio isolante: uma bolinha de isopor e uma bolinha alumizada;

-Carregamos novamente o bastão como no procedimento 1;

-Aproxima-se o bastão da esfera de isopor. Faz-se o mesmo com a esfera aluminizada.

3° Procedimento:

- Com o eletroscópio e os dois tubos de alumínio suspensos e ligados entre si por um isolante, elaboramos duas configurações para verificação:

-Primeiramente ajustamos os tubos de alumínio de forma que somente um dos tubos ficasse livremente suspenso;

-Novamente o bastão é carregado pelo atrito com o papel;

-Com o bastão eletrizado aproximamos o mesmo lateralmente ao tubo livre suspenso no eletroscópio observando seu comportamento;

-Em seguida dispomos os tubos de alumínio de forma de ficassem suspensos de forma paralela e aproximamos o bastão carregado entre a extremidade inferior dos tubos.

4° Procedimento:

-Ligamos o gerador de Van de Graaff por alguns segundos e desligamos;

-Segurando o tubo de neon por um de seus extremos aproximamos a extremidade livre à superfície da esfera do gerador;

-Novamente liga-se o gerador por alguns segundos, desliga-o, e segurando o tubo de neon pela sua outra extremidade aproximamos novamente pela extremidade livre a superfície do gerador.

5°Procedimento:

-Liga-se o gerador de Van de Graaff;

-Aproxima-se da superfície da cúpula a esfera de isopor suspensa pelo fio isolante e faz-se que a mesma toque a superfície condutora do gerador;

-Agora com a esfera aluminizada repetimos o mesmo procedimento realizado anteriormente com a bolinha de isopor..

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Procedimentos 1 e 2:

Com base na Série Triboelétrica dos Materiais podemos afirmar que ao ser atritado com uma folha de papel o bastão de polipropileno acaba por receber elétrons vista sua elevada tendência eletronegativa.

Ao aproximar o bastão atritado aos pequenos pedaços de papel, estes nos dão a impressão de “saltarem” da bancada para se aderirem ao bastão, e assim permanecem por alguns segundos, desprendendo-se e caindo novamente sobre a bancada. O mesmo procedimento foi realizado agora para uma esfera de alumínio suspensa por um fio isolante. Ao aproximarmos o bastão eletrizado lateralmente a corpo podemos assim observar o mesmo efeito de atração qual se deu para os diminutos pedaços de papel.

No entanto, apesar do fenômeno atrativo ser o mesmo para ambos os materiais, esses são classificados pela característica oposta entre si. Enquanto o alumínio é conhecido como um bom condutor, ou seja, por oferecer pouca resistência à passagem de elétrons, o papel dificulta este movimento por não apresentar elétrons livres em sua superfície.

A atração dos pequenos pedaços de papeis é explicada pelo fenômeno de alinhamento das moléculas do isolante _Polarização. Não há o desprendimento de elétrons ou prótons, mas sim um rearranjo na posição das moléculas de modo que as cargas de sinais opostas a do campo voltem-se para o corpo carregado. Para a esfera de alumínizada a explicação para o fenômeno esta no fato de os elétrons que se encontram livres sobre a superfície, por apresentar carga de mesmo sinal do bastão, movem-se para o extremo oposto e no outro positiva, fato que explica a atração. Se a bola de alumínio estivesse suspensa por um fio que não fosse isolante os elétrons abandonariam a esfera, passando assim para a terra,