A IONIZAÇÃO DAS MOLÉCULAS DE AR NUM CAMPO ELÉTRICO (VENTO ELÉTRICO) EO PODER DAS PONTAS (TORNIQUETE ELÉTRICO)

INTRODUÇÃO

O forte campo elétrico "quebra" o ar ao redor da nuvem, permitindo que a corrente flua numa tentativa de neutralizar a separação de carga. A "quebra" do ar cria um caminho que provoca um curto-circuito na nuvem/terra como se houvesse uma longa vara de metal conectando-as. Veja como a "quebra" funciona.

Quando o campo elétrico se torna muito forte (na casa das dezenas de milhares de volts por centímetro), as condições são perfeitas para o início da "quebra" do ar. O campo elétrico faz com que o ar ao seu redor se separe em íons positivos e elétrons, assim o ar fica ionizado. Tenha em mente que a ionização não significa que há mais carga negativa (elétrons) ou positiva (núcleos atômicos positivos/íons positivos) do que antes. Essa ionização só significa que os elétrons e os íons positivos estão mais afastados do que estavam em sua estrutura molecular ou atômica original. Essencialmente, os elétrons foram retirados da estrutura molecular do ar não ionizado.

importância dessa separação/retirada é que os elétrons agora estão livres para se mover muito mais facilmente do que podiam antes da separação; então, esse ar ionizado (também conhecido como plasma) é muito mais condutivo do que o ar (anteriormente) não ionizado. A capacidade ou liberdade de movimentação dos elétrons é o que faz que qualquer material seja um bom condutor de eletricidade. Muitas vezes os metais são citados como núcleos atômicos positivos cercados por uma nuvem de elétrons, o que faz de muitos deles bons condutores de eletricidade.

Esses elétrons têm uma mobilidade excelente, o que permite que a corrente elétrica flua. A ionização do ar ou do gás cria plasma com propriedades condutivas parecidas com as dos metais. O plasma é a ferramenta que a natureza tem para neutralizar a separação da carga em um campo elétrico. Os leitores familiarizados com a reação química do fogo se lembrarão de que a oxidação tem um importante papel.

1. OBJETIVOS:

Ao término desta atividade o aluno deverá ser capaz de:

- Descrever o funcionamento do torniquete elétrico (em função do poder das pontas, da ionização provocada nas moléculas do ar e da 3º de Newton).

- Interpretar o ocorrido na chama de uma vela, sob a ação de um campo elétrico, em termos de ionização das moléculas de ar.

MATERIAL NECESSÁRIO:

- 1 gerador eletrostático de correia;

- 1 torniquete elétrico com ponteiro;

- 2 conexões de fios com pino banana

- 1 condensador de placas paralelas;

- 1 vela;

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS:

O poder das pontas:

Uma ponta é uma região muito curva. E como a eletricidade se acumula mais nas regiões mais curvas, quando um corpo eletrizado tem uma ponta, nela há grande acúmulo de carga elétrica. Numa ponta a densidade elétrica é sempre maior do que nas regiões não pontudas. Com as pontas se dão os três fatos seguintes:

1o) uma ponta sempre se eletriza mais facilmente do que uma região não pontuda;

2o) se um corpo já está eletrizado, uma ponta perde carga elétrica mais facilmente do que as regiões não pontudas; por este motivo é difícil manter-se eletrizado um corpo que possua pontas;

3o) se um corpo está eletrizado, uma ponta tem sobre os outros corpos uma ação muito mais forte do que as regiões não pontudas.

Esses

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