Fisica

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Introdução

O gerador de Van de Graaff foi inventado pelo físico Robert Jemison Van de Graaff por volta de 1930 tendo como finalidade a produção de uma alta diferença de potencial para acelerar partículas carregadas. Este aparelho é muito simples, consta de um motor, duas polias, uma correia, duas hastes ou terminais feitos de finos fios de cobre e uma esfera oca onde se acumula a cargatransportada pela correia como demonstrado na figura 1.

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Figura 1: Esquematização do gerador de Van de Graaff.


No gerador de Van de Graaff, um motor movimenta uma correia isolante que passa por duas polias, uma delas acionada por um motor elétrico que faz a correia se movimentar. A segunda polia encontra-se dentro da esfera metálica oca, através de pontas metálicas a correia recebecarga elétrica de um gerador de alta tensão. A correia eletrizada transporta as cargas até o interior da esfera metálica, onde elas são coletadas por pontas metálicas e conduzidas para a superfície externa da esfera. Como as cargas são transportadas continuamente pela correia, elas vão se acumulando na esfera.

Objetivo

Foram realizados experimentos com intuito de demonstrar as propriedadeseletrostáticas, sendo o gerador de Van de Graaff o principal instrumento utilizado nestes estudos.




PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL I

Material Utilizado

• caneta esferográfica
• pequenos pedaços de papel

Análise dos dados Experimentais obtidos

O fenômeno observado é denominado eletrização por atrito, depois de atritada e aproximada a caneta esferográfica dos pequenos pedaços depapel, houve a atração do mesmo, pois pode-se dizer que a parte atritada da caneta esferográfica ficou carregada eletricamente e ao ser aproximada dos pedaços de papel os atraem por serem neutros.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL II

Material Utilizado

• Gerador de Van Der Graaff.

• bolinhas de isopor no copo plástico

Análise dos dados Experimentais obtidos

Nesta parte doexperimento, pode-se observar o salto de algumas das bolinhas de isopor, as bolinhas eram repelidas repentinamente e com grande impulsão, a uma distância considerável do gerador. Na eletrização por indução não há a necessidade do contato entre os corpos, se aproximarmos um corpo eletrizado positivamente de outro corpo neutro fixo, perceberemos que as cargas negativas do corpo neutro serão atraídas pelascargas positivas do outro corpo, neste caso, o conceito é o mesmo, as bolinhas de isopor dentro do copo são corpos neutros e ao ligar o gerador, a esfera torna-se carregada positivamente. A diferença entre as cargas repele as bolinhas de isopor, que por possuírem massa pequena, são arremessadas no ar.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL III

Material Utilizado

• Gerador de Van Der Graaff
•Bastão auxiliar

Análise dos dados Experimentais obtidos

Durante este experimento pode-se observar, o fenômeno da ruptura dielétrica, assim, que o equipamento foi ligado o bastão auxiliar foi posicionado a uma distância de cerca de 5 cm do gerador, e neste momento, pode-se observar uma faísca entre o gerador e o bastão. A faísca possuía curta duração, tinha aparência irregular e apresentavacurvatura em seu comprimento, ou seja, não mantinha uma linha reta entre o gerador e o bastão. Os materiais podem ser divididos em duas categorias: condutores e isolantes (dielétricos), em materiais isolantes a mobilidade dos elétrons é pequena, nesse caso esses estão presos ao núcleo. Quando expostos a campos elétricos muito intensos, alguns materiais isolantes podem ser ionizados tornando-secondutores. Isso é comum de ocorrer no ar atmosférico. Os relâmpagos são exemplos deste fenômeno que chamamos de ruptura dielétrica, no ar há certa quantidade de moléculas ionizadasm que quando essas são expostas a uma diferença de potencial, alguns desses íons são acelerados ganhando energia cinética, como estes íons estão periodicamente sofrendo colisões com as moléculas de ar (devido ao...
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