3º ano ensino medio

Páginas: 9 (2147 palavras) Publicado: 24 de maio de 2013
Colégio Fênix
Ensino Infantil, Ensino Fundamental I e II, Ensino Médio e Cursos Técnicos.

Física

Gerador de Van de Graaff

Bárbara Vieira Teixeira

Nº: 04

3º Ensino Médio

Física

Profº: Milto

Maio – 2013
São Paulo – SP
Colégio Fênix
Ensino Infantil, Ensino Fundamental I e II, Ensino Médio e Cursos Técnicos.

FísicaGerador de Van de Graaff

Estudo dirigido para a maior compreensão de tipos de eletrização que este aparelho pode proporcionar e suas propriedades de funcionamento.

Solicitado por:
Profº: Milto

Maio – 2013
São Paulo –
Gerador de Van de Graaf

Um gerador de Van de Graaff é uma máquina eletrostática que foi inventada pelo engenheiro estado-unidense descendentede 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 de van de graff são frequentemente vistas em demonstrações sobre eletricidade, produzindo o efeito de arrepiar os cabelos de quem tocar na cúpula, isolado da terra, pois o cabelo fica eletrizadocom cargas da mesma polaridade, que consequentemente 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 na correia são o acrílico ou o PVC. Os roletes são de materiais diferentes, ao menos um deles condutores (comoTeflon 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 orolete superior; Assim cargas continuam a ser extraídas 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 laboratóriosde 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 oterminal.

Fundamentos teóricos

Gerador de Van de Graaff Robert Van de Graaff (1901-1967), físico Americano, foi o criador do instrumento. Ele construiu o primeiro destes geradores que levou seu nome em 1931, com o propósito de produzir uma diferença de potencial muito alta (da ordem de 20 milhões de volts) para acelerar partículas carregadas que se chocavam contra blocos fixos. Os resultadosdas colisões nos informam das características dos núcleos do material que constituem o bloco.


Robert J. Van de Graaff e uma das primeiras versões do Gerador Van de Graaff

O gerador de Van de Graaff é um gerador de corrente constante, enquanto que a bateria é um gerador de voltagem constante, o que varia é a intensidade dependendo de quais os aparelhos que são conectados. O Gerador Van deGraaff é uma máquina que utiliza uma Correia Móvel para acumular Tensão Eletrostática muito alta na cavidade de uma Esfera de Metal. O gerador eletrostático tipo Van de Graaff, tem capacidade para 200 kV, sua esfera tem 18 cm de diâmetro, é removível e dispõe de conexões para aterramento. A sustentação é construída em acrílico e possui articulação na ligação com a base, mede 45 cm de altura. A...
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