LEM_2022_-_R3_EXPERIMENTOS_COM_O_GERADOR_DE_VAN_DE_GRAAFF

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Laboratório de eletricidade e Magnetismo | Semestre 2022.2 | DCME | UFERSA | pág. 1 
 
 
 
 
 
 
 
AVISOS IMPORTANTES: Preencha de forma legível as informações solicitadas por este roteiro. Abaixo é indicado o espaço 
para assinatura dos membros do grupo. Cada membro deve assinar com o próprio punho. Preencha, também, a data e o 
horário em que foi realizada a prática laboratorial. Estas informações são obrigatórias para que seja avaliado este 
documento e são de responsabilidade dos discentes-autores. Para àquelas informações que ficarão em branco, favor passar 
um traço, ou escrever INEXISTENTE. 
 
INFORMAÇÕES DE RESPONSABILIDADE DOS DISCENTES 
 
EXPERIMENTO REALIZADO EM _____/ _____/ _____, NO HORÁRIO (circule a turma): 4T23 – T4 | 4T45 – T5 | 4N12 – T6 | 4N34 – T7 
 
NOME DOS INTEGRANTES DO GRUPO: 
1. 4. 
2. 5. 
3. 6. 
 
ATIVIDADES DO ROTEIRO 
 
OBJETIVO: Realizar estudos sobre efeitos eletrostáticos com o gerador de van de Graaff; 
 
MATERIAL NECESSÁRIO: 
• 1 gerador de van de Graaff; • 1 esfera auxiliar; 
• 1 torniquete com pivô; • 1 vela e 1 fósforo; 
• 1 eletroscópio de folhas; • 1 agulha ou tachinha; 
 
PARTE I: RIGIDEZ DIELÉTRICA DO AR 
 
OBSERVAÇÃO IMPORTANTE: Evitar tocar a esfera do gerador com as mãos. Segurar a esfera auxiliar pela haste 
de madeira. Quando quiser descarregar a abóboda do gerador, desligue-o e toque uma vez com a esfera auxiliar. 
 
P1: Ligue o gerador de Van de Graaff na frequência mínima. Aumente 
lentamente a frequência do motor até 75% do valor máximo. Aproxime a 
esfera auxiliar da abóboda até que ocorra a descarga elétrica. Quando isso 
ocorrer, a rigidez dielétrica do ar foi vencida, ou seja, o campo elétrico 
aumentou de tal forma que o ar, antes isolante, começou a conduzir. A Figura 
1 mostra esta situação. Usando uma régua, estime a distância máxima 𝑑 em 
que é possível ocorrer este efeito, escreva na Tabela 1 este valor. Com o valor 
da rigidez dielétrica do ar de 𝑅𝐷 = 3,0 × 10
6 𝑉/𝑚, calcule o valor da tensão 
produzida pelo gerador 𝑉𝐺, sabendo que 𝑉𝐺 = 𝑑. 𝑅𝐷 e preencha a Tabela 1. 
 
Figura 1 – Quebra da rigidez 
dielétrica do ar a uma distância 
𝒅 
 
 
Tabela 1 – Medidas relacionadas à rigidez dielétrica do ar 
𝑑 = 𝑉𝐺 = 
 
P2: Aproxime uma vela acesa da esfera, sem tocar a abóboda. Veja o que acontece. 
ROTEIRO 3 (R3): EXPERIMENTOS COM O GERADOR DE VAN DE GRAAFF 
Universidade Federal Rural do Semi-Árido 
Centro de Ciências Exatas e Naturais 
Departamento de Ciências Naturais, Matemática e Estatística 
Laboratório de Eletricidade e Magnetismo 
 
 Laboratório de eletricidade e Magnetismo | Semestre 2022.2 | DCME | UFERSA | pág. 2 
PARTE II: ELETROSCÓPIO DE FOLHAS 
 
P3: Inicialmente, descarregue o gerador de Van de Graaff. Isso pode ser feito 
usando a esfera auxiliar ao tocar a abóboda do gerador. Coloque uma faixa fina de 
papel alumínio sobre um gancho conectado ao gerador como mostra a Figura 2. 
Ligue-o e observe. 
 
Q1: Esse efeito aconteceria se o eletroscópio estivesse dentro da esfera do gerador? 
Justifique. 
Figura 2 – Eletroscópio de 
folhas no gerador 
 
 
 
 
 
 
PARTE III: PODER DAS PONTAS 
 
P4: Conecte um objeto condutor pontiagudo, que pode ser uma 
aguda ou uma tachinha, sobre o lado direito da cúpula do gerador 
de Van de Graaff, como mostra a Figura 3. Aproxime a esfera 
auxiliar da tachinha, sem entrar em contato, pela esquerda e pela 
direita. Repita esse procedimento, deixando o objeto pontiagudo 
na esfera auxiliar desta vez. 
 
Q2: Existe diferença entre estas situações? Justifique sua resposta 
fisicamente. 
Figura 3 – Poder das pontas com o gerador 
 
 
 
 
 
 
P5: Aproxime uma vela acesa da esfera, sem tocar a abóboda, próximo do objeto pontiagudo. 
 
Q3: Existe alguma diferença entre os resultados obtidos entre os passos P2 e P5? Explique fisicamente sua 
resposta. 
 
 
 
 
 
P6: Inicialmente, com o gerador de Van de Graaff descarregado, instale o torniquete 
sobre a cúpula do gerador, como mostrado na Figura 4. Ligue o gerador. Observe o que 
acontece. 
 
Q4: Como justificar fisicamente a rotação e o sentido de rotação do torniquete? 
Figura 4 – Torniquete