Van graaff

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 6 (1292 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 6 de abril de 2012
Ler documento completo
Amostra do texto
Disciplina: Experiência: Objetivo

Eletricidade e Magnetismo Gerador de Van de Graaff

Entender o funcionamento do Gerador de Van de Graaff (que também engloba o entendimento de conceitos de eletrização, indução eletrostática, condutividade, etc)

Introdução Teórica
O gerador de Van de Graaff Em alguns trabalhos de pesquisa no campo da Física Moderna torna-se necessário a utilização devoltagens muito elevadas, cujos valores chegam a atingir alguns milhões de volts. As altas voltagens são usadas para acelerar partículas atômicas eletrizadas (prótons, elétrons, íons etc.), fazendo com que elas adquiram grandes velocidades. Estas partículas são, então, lançadas contra os núcleos atômicos de diversos elementos, provocando reações nucleares que são estudadas pelos físicos. Umdispositivo que permite obter voltagens muito elevadas para serem usadas na experiência mencionada é o gerador de Van de Graaff. O nome deste aparelho é uma homenagem ao físico americano Robert Van de Graaff, que idealizou e construiu o primeiro gerador deste tipo de 1930. Principio de funcionamento do gerador de Van de Graaff Se um corpo metálico C, eletrizado, for colocado em contato com outro corpo, D,também metálico, inicialmente descarregado, haverá transferência de apenas parte da carga de C para D. A transferência de carga é parcial porque ela é interrompida quando os potenciais dos dois corpos se igualarem. Suponha, agora, que o corpo D possuísse uma cavidade e que C fosse introduzido nela. Nestas condições, a carga de C induziria cargas elétricas nas superfícies interna e externa de D. Nocaso, a superfície interna fica eletrizada negativamente e a superfície externa positivamente. Verifica-se que a carga induzida nas paredes tem o mesmo módulo da carga no corpo C (que provocou a indução). Então, se este corpo for colocado em contato com a parede interna de D, a carga induzida nesta parede será neutralizada pela carga de C. Como conseqüência disso o corpo D ficará eletrizado comuma carga de mesmo sinal e de mesmo módulo que a carga inicial do corpo C. Em outras palavras, tudo se passa como se a carga de C fosse integralmente transferida para D. Quando há contato interno, a transferência de carga do corpo que está dentro da cavidade para o corpo externo é integral, mesmo que este corpo já possua uma carga inicial. Assim, se o corpo C for novamente eletrizado e outra vezligado internamente ao corpo D, sua carga se transferirá totalmente para D. Esta operação pode ser repetida várias vezes e, assim, é possível acumular em D uma quantidade de carga cada vez maior. A quantidade de carga em D, naturalmente, é limitada pela rigidez dielétrica do ar que a envolve. Se a rigidez dielétrica do ar for ultrapassada, parte da carga acumulada em D tende a escoar e, portanto, acarga máxima que pode existir em D é aquela que cria um campo igual à rigidez dielétrica do ar.

Como funciona o gerador de Van de Graaff O fato da carga elétrica se transferir integralmente de um corpo para outro, quando há contato interno, constitui o princípio básico de funcionamento do gerador de Van de Graaff. O aparelho é constituído por uma correia que passa por duas polias, uma delasacionada por um motor elétrico que faz a correia se movimentar. A segunda polia encontra-se no interior de uma esfera metálica oca, que está apoiada em duas colunas isolantes. Enquanto a correia se movimenta, ela recebe carga elétrica por meio de uma ponta ligada a uma fonte de alta tensão (cerca de 10.000 V). Esta carga é transportada pela correia para o interior da esfera metálica. Uma pontaligada a esta esfera recolhe a carga transportada pela correia. Em virtude do contato interno, esta carga se transfere integralmente para a superfície externa da esfera do gerador. Como as cargas são transportadas continuamente pela correia, elas vão se acumulando na esfera, até que a rigidez dielétrica do ar seja atingida. Nos geradores de Van de Graaff usados em trabalhos científicos, o diâmetro da...
tracking img