relatorio eletrostatica

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<p>INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MATO GROSSO</p><p>Campus Cuiabá Bela Vista Coordenação do Curso de</p><p>Engenharia de Alimentos</p><p>Eletrostática, potencial</p><p>elétrico e quantidade de</p><p>cargas</p><p>Alunos: Beatriz Pacheco</p><p>Bruna Magalhães</p><p>Larissa Carvalho</p><p>Nome do professor: Jonas Spolador</p><p>Cuiabá - MT</p><p>22.08.2023</p><p>Resumo</p><p>Este trabalho tem como proposta, apresentar diferentes formas de eletrização de corpos,</p><p>através de experimentos com alguns materiais, na qual, proporciona a observação da</p><p>existência de cargas por meio das forças eletrostática cargas elétricas positivas repelem-se;</p><p>cargas elétricas negativas repelem-se; cargas elétricas de sinais opostos atraem.</p><p>Foi possível verificar a força exercida no gerador eletrostático através do atrito e com isso</p><p>pudemos analisar os diferentes experimentos e discutir os dados obtidos.</p><p>Palavras-chave: Eletrostática; Experimentos; Física Experimental.</p><p>2</p><p>SUMÁRIO</p><p>Introdução............................................................................................................................3</p><p>Procedimento Experimental..............................................................................................4</p><p>Resultados e Discussão.....................................................................................................5</p><p>Conclusão............................................................................................................................7</p><p>3</p><p>1. Introdução</p><p>Eletrostática é a área da Física responsável por estudar as cargas elétricas desconsiderando</p><p>seu movimento. Ela aborda propriedades e comportamentos das cargas, como força, campo e</p><p>potencial elétrico.</p><p>Um objeto carregado eletricamente cria um campo elétrico ao seu redor, o campo gerado</p><p>exerce uma força de atração ou repulsão aos objetos ou corpos carregados ao seu redor.</p><p>Para perceber a presença de um campo elétrico é colocado uma carga teste em uma região</p><p>do espaço. Se essa carga sofrer ação de uma força elétrica, ali está presente um campo</p><p>elétrico.</p><p>A equação de campo elétrico é:</p><p>𝐸 = 𝐹0 𝑞0 [N/C] (01)</p><p>A lei de Colomb é usada para calcular a força da interação entre duas cargas. O campo</p><p>elétrico gerado por um corpo carregado pode ser descrito:</p><p>𝐸 = 𝑘|𝑞| 𝑟 2 [V/m] (02)</p><p>Ao decorrer deste trabalho serão apresentadas informações sobre o experimento feito em</p><p>laboratório onde através de um gerador elétrico conseguiu-se criar um campo elétrico, foram</p><p>feitos testes para definir alguns parâmetros, dentre eles: determinar o potencial elétrico</p><p>fornecido pelo gerador;</p><p>Determinar a quantidade de carga acumulada na esfera do gerador; e determinar a</p><p>densidade superficial de carga da esfera do gerador.</p><p>4</p><p>2. Procedimento experimental</p><p>Este procedimento foi realizado para verificar o campo elétrico gerado através da carga elétrica</p><p>em um corpo, para verificarmos esse campo foi necessário utilizar um esquema através do gerador</p><p>eletrostático, uma esfera auxiliar de descarga que conseguimos neutralizar esse campo elétrico em</p><p>alguns momentos do experimento, 01 cabo de força, conexão elétrica preta com pinos, conexão</p><p>vermelha com pinos, 1 trena.</p><p>Inicialmente foi montado o sistema: 1 esfera de metal junto com elétrodos conectado a esfera</p><p>para assegurar a ligação entre a esfera e a correia, nesses esquema conseguimos verificar o clarão</p><p>azul e os diversos experimentos que realizamos, incluindo cabelo humano. O esquema apresentado</p><p>na Figura 1 a seguir:</p><p>Figura 1: Esquema montado</p><p>5</p><p>3. Resultados e Discussão</p><p>Na primeira fase do experimento foi realizada a medição da esfera maior no gerador</p><p>eletrostático depois do esquema montado como mostra a figura 1, com o auxilio de uma</p><p>fita métrica conseguimos o valor de 12,89 cm, obtido esse resultado calculamos o valor da</p><p>área da esfera de 2,141.67 cm2.</p><p>Em um segundo momento ligamos o gerador e aproximamos a esfera menor da maior,</p><p>ao ocorrer o transporte da carga elétrica foi possível visualizar uma linha de cor azulada de</p><p>energia. Com o auxilio de uma trena medimos a distancia em que ocorre essa corrente</p><p>elétrica de energia de forma visível, conforme podemos verificar na figura 2 ,e, assim</p><p>obtemos o valor de 0,2mm.</p><p>Esse clarão azul ocorre devido a uma sucessão de descarga rápidas, chamada de</p><p>centelha.</p><p>Após esse experimento repetimos o processo com duas tiras de papel laminado, quando</p><p>ligamos o gerador as tiras devido a descarga elétrica se agitam, ao aproximar a esfera</p><p>menor que é um condutor neutro na esfera maior, as tiras de alumínio param de agitar e se</p><p>neutralizam como mostra na figura 3.</p><p>Por fim realizamos o mesmo teste com uma hélice de alumínio, que ligada ao gerador o</p><p>mesmo começa a girar e, ao aproximar o condutor neutro na esfera maior a hélice se</p><p>mantém estática conforme mostra a figura 4.</p><p>De forma resumida, o condutor ou o corpo induzido se eletrizará sempre com cargas</p><p>opostas ao indutor.</p><p>Figura 1: Esquema montado</p><p>Figura 2: Clarão azul</p><p>6</p><p>Figura 3: Tiras de alumínio</p><p>Figura 4: Hélice de alumínio</p><p>7</p><p>Conclusão</p><p>Ao realizarmos os experimentos de campo elétrico podemos observar que ao aproximarmos</p><p>uma esfera próximo ao campo é possível ver pequenos raios indo sentido a esfera, isso ocorre</p><p>pois o campo está trocando energia com a esfera que estava neutra antes do contato, essa</p><p>troca ocorre também com qualquer outro corpo como por exemplo se uma pessoa tocar com</p><p>as mãos o campo os pelos se arrepiam.</p>