O Processo De Eletrização Utilizando O Gerador De Van Der Graaf

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MARANHÃO

CAMPUS SÃO JOÃO DOS PATOS

LICENCIATURA PLENA EM FÍSICA

DOCENTE: FÁBIO ALENCAR

RELATÓRIO DE PRÁTICA EXPERIMENTAL:

PROCESSO DE ELETRIZAÇÃO UTILIZANDO O GERADOR DE VAN DER GRAAF.

São João dos Patos – MA

15 de agosto de 2023.

Bianca Carvalho

Jair Vieira

Luiz Felipe

Vitor José

RELATÓRIO DE PRÁTICA EXPERIMENTAL:

PROCESSO DE ELETRIZAÇÃO UTILIZANDO O GERADOR DE VAN DER GRAAF.

Relatório apresentado à disciplina Física

Experimental III, ministrada pelo Prof. Me.

Fábio Pessoa Alencar, como requisito parcial

necessário para obtenção de nota na referida

disciplina.

São João dos Patos - MA

15 de agosto de 2023

SUMÁRIO

INTRODUÇÃO.......................................................................................................

OBJETIVOS..........................................................................................................

Objetivo geral.......................................................................................................

Objetivos específicos..........................................................................................

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA............................................................................

Eletrização............................................................................................................

MATERIAIS E MÉTODO.......................................................................................

Materiais...............................................................................................................

Procedimentos de montagem.............................................................................

Cálculos e Resultados.........................................................................................

Considerações finais...........................................................................................

INTRODUÇÃO

O gerador de Van de Graaf é um dispositivo que utiliza o princípio da eletricidade por atrito para acumular grandes quantidades de carga elétrica em uma esfera metálica (cúpula). Ele consiste em uma correia transportadora feita de material isolante que é movida por um motor elétrico. A correia transportadora fricciona com uma série de pentes ou escovas que transferem elétrons para a correia, resultando em uma carga negativa acumulada. Esse processo continua até que a tensão acumulada seja alta o suficiente para resultar em uma descarga elétrica na forma de uma faísca.

 

OBJETIVOS GERAIS

• Entender Ao término do experimento, compreender, com auxílio do gerador de Van der Graaff.

Objetivos Específicos

• Encontrar o potencial elétrico máximo na superfície da esfera fornecida pelo Gerador.
• Determinar a quantidade de carga acumulada na esfera.
• Estimar o número de elétrons acumulados na esfera.
• Determinar a densidade superficial de carga na esfera.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Observa-se experimentalmente, na natureza da matéria, a existência de uma força com propriedades semelhantes às da força gravitacional, embora atuem em condições diferentes. Esta força é denominada força elétrica. Todos os corpos que exercem forças elétricas, possuem cargas elétricas. Carga elétrica é a propriedade intrínseca das partículas fundamentais de que é feita a matéria, ou seja, os átomos.

Todo e qualquer corpo é formados por átomos. Cada átomo é composto por várias . Especificamente, vamos discutir a respeito dos prótons e elétrons. Em geral, um átomo é eletricamente neutro, ou seja, possuem quantidades iguais de carga tanto de prótons quanto de elétrons (positivas e negativas).

Eletrização

O processo pelo qual se faz com que um corpo eletricamente neutro fique carregado eletricamente é chamado de eletrização. Eletrização é todo processo capaz de gerar uma diferença entre o número de cargas positivas e negativas de um corpo e são classificados em três tipos, são eles:

• Eletrização por atrito;

• Eletrização por contato;

• Eletrização por indução.

Eletrização por atrito: acontece quando dois materiais de composição diferentes, são atritados, um certo número de elétrons passa para o outro corpo. Em consequência um corpo fica eletrizado negativamente, e o outro positivamente.

Eletrização por contato: um condutor neutro, em contato com um condutor eletrizado, também ficará eletrizado. Parte da carga elétrica do condutor eletrizado é transferida para o corpo inicialmente neutro, até que ambos entrem em equilíbrio de cargas.

Eletrização por indução: o fenômeno consiste em eletrizar um corpo sem colocá-lo em contato direto com o corpo eletrizado.

De acordo com o princípio da eletrostática: “cargas de mesmo sinal se repelem” e “cargas de sinais opostos se atraem”.

Lei de Coulomb

Inspirando-se na Lei da Gravitação de Newton, Charles-Augustin Coulomb, propôs em 1785, com base em experimentos, a chamada Lei de Coulomb, em sua forma vetorial dada por:

       (Lei de Coulomb forma vetorial) [pic 1]

                  (Lei de coulomb forma escalar) [pic 2]

Campo elétrico

Campo elétrico é a região de manifestação elétrica em torno de um objeto eletricamente carregado. Se tem carga, tem campo, e se não tem carga não possui campo elétrico. O campo elétrico é dado por a partir da lei de coulomb: