Relatório Sobre Eletrostática

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA BAHIA

DEPARTAMENTO DE EXATAS

COORDENAÇÃO DE FÍSICA

Laila Farias

Stephanie Fonseca

Thales Nascimento

Victor Fernandes

Vitor Ricardo

ELETROSTÁTICA

Salvador

2013

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DA BAHIA

ELETROSTÁTICA

ATIVIDADES NO LABORTÓRIO

ORIENTADORES: Antônio Carlos e Elinoel Valverde

Salvador

2013

ATUAÇÃO ELETRÓSTATICA

OBJETIVOS

Este relatório solicitado pelos professores Antônio Carlos e Elinoel Valverde da disciplina Física tem como objetivo abordar os conteúdos práticos realizados em laboratório, assim como esclarecer as leis e teorias da eletrostática.

O presente documento baseia-se na atividade de laboratório em grupo realizada no dia 04/07/2013, supervisionada pelo professor Antônio Carlos, tendo como tema as noções de Eletrostática, assim como seus efeitos e consequências.

INTRODUÇÃO

Quando uma molécula de um átomo é denominada eletricamente neutra, isso significa que ela tem a mesma quantidade de elétrons e prótons. A partir dessa informação pode-se dizer que um corpo estar eletrizado quando possui excesso ou falta de elétrons. A quantidade de elétrons em falta ou em excesso caracteriza a carga elétrica Q do corpo, podendo ser positiva no primeiro caso e negativa no segundo. O valor da carga elétrica Q, de um corpo eletrizado é expresso como um múltiplo inteiro da carga elementar (carga comum aos prótons e elétrons). Um dos princípios fundamentais da eletricidade é o da atração e da repulsão entre as cargas elétricas, conforme elas sejam, respectivamente, de sinais opostos e de sinais considerado iguais, e o atrito pode ser um processo de eletrização que faça com que um corpo inicialmente passe de neutro para eletrizado positivo ou negativamente.

MATERIAL UTILIZADO

Gerador de Van der Graaff;

Fita adesiva;

Tiras de papel laminado;

Uma esfera de cabo isolante;

Torniquete Eletrostático;

Duas conexões de fios;

Haste do eletroscópio de folha;

Bastão de teste;

Gerador de Correia.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Do ponto de vista teórico, as cargas elétricas produzidas no gerador de Van der Graaff são desenvolvidas pela correia, um isolante natural, que quando atritada aos rolamentos metálicos, sofre um processo eletrostático e eletriza-se transmitindo as cargas através da base metálica sustentadora dos rolamentos que por sua vez eletrizam a esfera metálica,e esta fica acumulada na mesma.O principio básico do gerador de Van der Graaff é a transferência entre as cargas elétricas de um dado corpo para qualquer outro, nele um motor entra em movimento e assim faz com que uma correia isolante que passa por dois rolamentos entre em movimento consecutivo ao dela, através das pontas de metal a correia recebe carga elétrica de um gerador de alta tensão.A correia eletrizada transporta as cargas até a o interior da esfera de metal onde estas são coletadas por pontas também de metal e conduzidas para a superfície externa da esfera, como as cargas são transportadas deforma continua pela correia, estas vão se acumulando na esfera.

FÓRMULAS UTILIZADAS:

1) Carga elétrica: Q = ±ne; tal que, n = número de elétrons e "e" é a carga elementar ( IeI = 1,6x10−19 C)

2) Força elétrica: F = k.(q.Q)/d²; tal que, k = constante e d = distância

3) Campo elétrico: E = F/q; tal que, E = vetor campo elétrico, F = força e e = carga

4) Energia potencial: Ep = q.K.Q/d; tal que, Ep = energia potencial d = distância

5) Potencial elétrico: V = K.Q/d; onde K = constante e V = potencial

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

ATIVIDADE 01:

Distribuição das cargas elétricas nos corpos

Objetivo: Observar o comportamento das cargas elétricas (estáticas) na superfície externa do condutor.

Material: Gerador de Van der Graaff, fita adesiva, tiras de papel laminado e duas conexões de fios.

Imagem 1(Thales Moreira, 2013).

Depois de observar o comportamento das tiras de papel alumínio, responda: Qual é a direção do campo elétrico criado em torno da esfera?

Resposta: Ao analisar-se o experimento verifica-se que muitas das fitinhas de papel alumínio quando conchegas a espera do gerador de Van der Graaff sofrem repulsão pelo mesmo, assim descrevendo um vetor de campo elétrico ( por onde haverá o fluxo dos elétrons) numa direção oposta a que se encontra o centro da esfera.