Gerador Van De Graf

Distribuição das Cargas nos Corpos e o Poder das Pontas

Odair José Escarate Ferreira, Hérila Figueredo, Daniela Felix Veloso. Colegiado de Engenharia de Produção

Faculdade Arnaldo Horácio Ferreira

CEP 47850-00 – Luis Eduardo Magalhães – BA - Brasil e-mail: metalurgicaprhotmail.com

Nas experiências com Distribuição das Cargas Elétricas nos Corpos e o Poder das Pontas, com o auxilio de um gerador eletrostático conhecido também com Gerador de Van de Graaff, e algumas tiras de papeis fixados a sua esfera serviu para a visualização da direção do campo elétrico que ali gerava, e que a energia procura sempre sair pelas extremidades, experiência esta que ficou visível com o auxilio de um torniquete.

Introdução

O principal equipamento utilizado nesta experiência foi um Gerador de Van de Graaff conhecido também como Gerador Eletrostático, mais afinal o que é um Gerador de Van de Graaff ?

Gerador de Van de Graaff

Um gerador de Van de Graaff é uma máquina eletrostática que foi inventada pelo engenheiro estado-unidense descendente de holandeses, Robert Jemison van de Graaff por volta de 1929. A máquina foi logo empregada em física nuclear para produzir as tensões muito elevadas necessárias em aceleradores de partículas.

Versões pequenas do gerador são freqüentemente vistas em demonstrações sobre eletricidade, produzindo o efeito de arrepiar os cabelos de quem tocar na cúpula, isolado da terra, pois o cabelo fica eletrizado com cargas da mesma polaridade, que conseqüentemente se repelem.

O gerador básico com excitação por atrito é composto por uma correia de material isolante, dois roletes, uma cúpula de descarga, um motor, duas escovas ou pentes metálicos e uma coluna de apoio.

Os materiais mais usados para coluna são o acrílico ou o PVC. Os roletes são de materiais diferentes, ao menos um deles isolante (como Teflon e alumínio), para que se eletrizem de forma diferente devido ao atrito de rolamento com a correia. O motor gira os roletes, que ficam eletrizados e atraem cargas opostas para a superfície externa da correia através das escovas. A correia transporta essas cargas entre a terra e a cúpula. A cúpula faz com que a carga elétrica, que se localiza no exterior dela, não gere campo elétrico sobre o rolete superior; Assim cargas continuem a ser extraidas da correia como se estivessem indo para terra, e tensões muito altas são facilmente alcançadas.

O terminal pode atingir um potencial de vários milhões de Volts, no caso dos grandes geradores utilizados para experiências de física atômica, ou até centenas de milhares de Volts nos pequenos geradores utilizados para demonstrações nos laboratórios de ensino.

Geradores profissionais utilizam sistemas eletrônicos para depositar carga na correia, eliminando assim as instabilidades de desempenho causadas pela excitação por atrito e permitindo regulação precisa da tensão obtida. A operação dentro de câmaras de alta pressão contendo gases especiais permite maior densidade de carga na correia sem ionização, aumentando a corrente que carrega o terminal.

Esquema de Funcionamento:

1 esfera de metal, 2 eletrodo conectado a esfera, com uma escova na ponta para assegurar a ligação entre a esfera e a correia, 3 rolete superior, 4 lado positivo da correia, 5 lado negativo da correia, 6 rolete inferior, 7 eletrodo inferior, 8 bastão terminado em esfera usado para descarregar a cúpula, 9 faísca produzida pela diferença de potencial

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 1

Distribuição das cargas nos corpos

Para realizar a experiência em laboratório sobre distribuição das cargas elétricas nos corpos foi necessário dos seguintes equipamentos:

- gerador eletrostático com controlador de velocidade e esfera;

- tiras de papel laminado;

- fita adesiva;

Após