Relatório O Gerador de Van der Graaff

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FACULDADE SALESIANA MARIA AUXILIADORA
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO COM ÊNFASE EM ENGENHARIA DE INSTALaÇÕES NO MAR
Por
ANDERSON ANDRADE MONTEIRO
FERNANDA MONTEIRO MACHIETA
JULIANA CRISTINA CELESTINO DA SILVA
KAROLINE MORAES DA SILVA
LUÍSA CALDERÓN NUNES
MYLENA MORAES
RAFAEL MACHADO DE LIMA
RAYANE PAVAN RODRIGUES
VITÓRIA DE SOUZA RODRIGUES
Laboratório 1 de Física III
O Gerador de Van der Graaff
Macaé – RJ
Setembro/2015
ANDERSON ANDRADE MONTEIRO
FERNANDA MONTEIRO MACHIETA
JULIANA CRISTINA CELESTINO DA SILVA
KAROLINE MORAES DA SILVA
LUÍSA CALDERÓN NUNES
MYLENA MORAES
RAFAEL MACHADO DE LIMA
RAYANE PAVAN RODRIGUES
VITÓRIA DE SOUZA RODRIGUES
Laboratório 1 de Física III
O Gerador de Van der Graaff
Trabalho apresentado em cumprimento as exigências da disciplina Física III, ministrada pelo professor Hans no curso de graduação em Engenharia de Produção com Ênfase em Engenharia de Instalações no Mar na Faculdade Salesiana Maria Auxiliadora.
Macaé – RJ
Setembro/2015
AVALIAÇÃO DO TRABALHO ACADÊMICO
Após o exame do Trabalho Acadêmico, atribuo os seguintes graus:
Estrutura e Organização do Trabalho: _____
As ideias estão comunicadas e organizadas de modo satisfatório; o conteúdo e a linguagem são satisfatórios; a estrutura gramatical (incluindo a ortografia) e a apresentação são aceitáveis.
Estratégia e Criatividade: _____
Pode usar informação exterior relevante de uma natureza formal ou informal; identifica todos os elementos importantes do problema e mostra uma compreensão da relação entre eles; reflete uma apropriada e sistemática estratégia para a resolução do problema e mostra de uma forma clara o processo de solução e os resultados. 
Rigor Científico e Correção dos Conceitos Matemáticos Envolvidos: _____
Descreve e justifica os procedimentos utilizados; indica as dificuldades encontradas, os erros cometidos e o modo como estes foram corrigidos; mostra compreender os conceitos e princípios matemáticos do problema; usa terminologia e notação apropriada e executa completa e corretamente os algoritmos.	
Avaliação Final:_____
Trabalho apresentado em cumprimento as exigências da disciplina Física III, ministrada pelo professor Hans no curso de graduação em Engenharia de Produção com Ênfase em Engenharia de Instalações no Mar na Faculdade Salesiana Maria Auxiliadora.
Macaé, 28 de setembro de 2015.
Prof. Hans
Aos Nossos Familiares,
Ao Nosso Professor Hans
E aos nossos amigos, pelos incentivos e pelo apoio. 
AGRADECIMENTOS
Primeiramente a Deus que permitiu qυе tudo isso acontecesse, ао longo de nossas vidas. 
Depois a está universidade e ao seu corpo docente, direção е administração pela confiança, mérito е ética aqui presentes. 
Ao professor Hans, pela orientação, apoio е confiança.
“Talvez não tenha conseguido fazer o melhor, mas lutei para que o melhor fosse feito. Não sou o que deveria ser, mas graças a Deus, não sou o que era antes.” 
Marthin Luther King
RESUMO
O objetivo do presente experimento é verificação experimental do processo de eletrização por indução com a utilização de um gerador eletrostático de correia (Gerador de Van der Graaff). Por fim, a experiência laboratorial também tem o propósito de analisar as condições necessárias para que ocorra uma descarga elétrica através de um gás.
Palavras – chave: Gerador de Van Der Graaff. 
LISTAS DE FIGURAS
Figura 1 - Representação da Resistência Interna	12
Figura 2 - Estrutura básica do Gerador de Van der Graaf	13
Figura 3 - Gerador utilizado no experimento	13
Figura 4 - repulsão dos fios de cabelo	17
Figura 5 - A aluna Mylena fazendo a experiência do cabelo eriçado pelo gerador de Van Der Graaf.	18
Figura 6 - Efeito dos cabelos eletrizados.	18
Figura 7 - Mylena com a mão encostada na cúpula do gerador para exercer o experimento do cabelo eriçado.	18
Figura 8 - experimento das linhas de força	20
Sumário
1 INTRODUÇÃO	9
 1.1 Objetivo	9
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA	10
 2.1 Carga Elétrica	10
 2.2 Geradores de Corrente Elétrica	11
 2.3 Gerador de Van der Graaff	13
 2.4 Campo elétrico	15
3 PROCEDIMENTOS	16
4 RESULTADOS	19
5 DISCUSSÃO	21
6 CONCLUSÃO	23
BIBLIOGRAFIA	24
1 INTRODUÇÃO
Todos os átomos da matéria são formados por três partículas básicas, são elas: (i) o próton, (ii) o nêutron e (iii) o elétron. O próton é uma partícula de carga positiva, o nêutron, por sua vez, possui carga nula e o elétron possui carga negativa.
Para que ocorra o equilíbrio eletrostático, o número de prótons de um átomo deve ser igual ao número de elétrons do mesmo, fazendo com que este átomo permaneça neutro.
O campo elétrico interno de um condutor (material no qual as cargas elétricas de deslocam de maneira relativamente livre) precisa ser nulo, ou seja, é necessário que o condutor esteja em equilíbrio eletrostático, pois, caso contrário, ocorreria a produção de corrente elétrica. Através de um processo de eletrização, o qual pode ocorrer por contato, por atrito ou por indução, o equilíbrio eletrostático pode ser desfeito.
1.1 Objetivo
O objetivo do presente experimento é verificação experimental do processo de eletrização por indução com a utilização de um gerador eletrostático de correia (Gerador de Van der Graaff). Adicionalmente, também faz parte do escopo do presente experimento a verificação da distribuição de cargas em materiais condutores. Para tanto, é necessário o exame do comportamento do campo elétrico em relação à rigidez dielétrica do meio em que ele está inserido.
No presente estudo, foi realizado experimentalmente processo de eletrização por indução com a utilização de um gerador eletrostático de correia (Gerador de Van der Graaff), composto por chave geral e fusível de segurança, cabeça esférica removível, motor e sistema de segurança. Ademais, foram verificadas as linhas de força de um campo elétrico.
Para experiências em laboratórios de ensino, como na presente experiência, o gerador de Van der Graaff pode ser construído em pequenas dimensões. No entanto, em se tratando de experiências de física atômica, pode atingir um potencial de até 10 milhões de volts. A seguir será exposto como o experimento foi realizado e quais foram os resultados encontrados com a experiência prática realizada em laboratório, no dia 14 de setembro de 2015.
Por fim, a experiência laboratorial também tem o propósito de analisar as condições necessárias para que ocorra uma descarga elétrica através de um gás.
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2.1 Carga Elétrica
Preliminarmente, é importante esclarecer que toda matéria existente na natureza possui cargas elétricas, as quais se manifestam de forma positiva ou negativa (prótons e elétrons), levando à possibilidade de atração ou repulsão.
A carga elétrica pode ser então definida como “propriedade intrínseca das partículas fundamentais de que é feita a matéria; em outras palavras, é uma propriedade associada à própria existência destas partículas”.[1: HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física: Eletromagnetismo. 7ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007. 1 p.]
Geralmente, a quantidade de cargas elétricas não pode ser observada porque os corpos possuem quantidades iguais de cargas positivas e negativas. Através de experiências simples é possível demonstrar a existência de forças eletrostáticas. Por exemplo, ao friccionar um balão de ar no cabelo, em um dia seco, o balão e o cabelo tornam-se eletricamente carregados, ocorrendo uma força de atração entre ambos.
Essa experiência pode ser compreendida em termos de cargas positivas e negativas, revelando que cargas com sinais iguais se repelem e cargas com sinais opostos de atraem. A força eletrostática entre duas carregadas pode ser calculada pela Lei de Coulomb:
Os materiais podem ser classificados de acordo com a facilidade com a qual as cargas elétricas se movem em seu interior. Nessesentido, os materiais nos quais as cargas elétricas se movem com facilidade são chamados de condutores (ex. cobre) e os materiais nos quais as cargas elétricas não podem se mover são chamados isolantes (ou não condutores) (ex. plástico). Há também os materiais semicondutores (ex. silício), com propriedades elétricas intermediárias, e os supercondutores, com os quais as cargas elétricas se movem sem encontrar nenhuma resistência.[2: Idem. p. 3]
O fluxo de cargas elétricas em alguma região do espaço é chamado de corrente elétrica, ou simplesmente corrente.
De acordo com Raymond A. Serway e John W. Jewett Jr.
“Sempre que uma carga está fluindo, diz-se que existe uma corrente. Para definir matematicamente a corrente, suponha que partículas carregadas estão se deslocando perpendicularmente em relação a uma superfície de área A. (Essa área poderia ser a área de seção transversal de um fio, por exemplo.) A corrente é definida como a taxa que a carga elétrica flui através dessa superfície”.[3: SERWAY. Raymond A.; JEWETT, John W. Jr. Princípios de Física: Eletromagnetismo. 3ª ed. São Paulo: Cengage Learning, 2004. 767 p.]
Passa-se, então, para o estudo de geradores de corrente elétrica.
2.2 Geradores de Corrente Elétrica
Inicialmente, é imprescindível que se saiba o que é um gerador de corrente elétrica, a função do mesmo e qual tipo de gerador foi utilizado neste experimento.
O gerador elétrico é um equipamento que transforma em energia elétrica qualquer outra forma de energia. Pode-se usar como exemplo a energia química das pilhas e baterias que são transformadas em energia elétrica.
Um gerador possui dois polos: um positivo, que equivale ao terminal de maior potencial elétrico e outro negativo, que equivale ao terminal de menor potencial elétrico, que quando colocado em um circuito, o gerador elétrico fornece energia potencial elétrica para as cargas, que entram em movimento, saindo do polo negativo para o polo positivo.
A potência elétrica total gerada (Pg) por um gerador é absolutamente proporcional à intensidade de corrente elétrica. Ou seja:
Pg = f em . i
Onde: f em é a constante de proporcionalidade, chamada de força eletromotriz e i é a intensidade de corrente elétrica entre os terminais do gerador.
Portanto, a força eletromotriz de um gerador pode ser definida pelo quociente:
Tendo consciência que a potência elétrica é dada em watts (W) e a intensidade é dada em ampère (A), tem-se:
Desta forma, a unidade de medida da força eletromotriz no sistema internacional é o volt (V).
No interior do gerador existe uma pequena resistência, conhecida como resistência interna, que é representado com o seguinte símbolo em um circuito elétrico:
Figura 1 - Representação da Resistência Interna
Onde: (i) E representa a força que tende a estabelecer a corrente elétrica, mais conhecia como eletromotriz, anteriormente citada; (ii) r representa a resistência interna do gerador; (iii) U representa a diferença de potencial entre os polos do gerador; e (iv) i que representa a própria corrente elétrica.
2.3 Gerador de Van der Graaff
Entendendo basicamente sobre um gerador elétrico e seu funcionamento, pode-se dissertar acerca do gerador eletrostático de correia, mais conhecido como Gerador de Van der Graaff.
O físico americano Robert Van de Graaff construiu o primeiro destes geradores, em 1931, com o propósito de produzir uma diferença de potencial muito alta, na ordem de 20 milhões de volts, para acelerar partículas carregadas que se chocavam contra blocos fixos. O resultado de tais colisões informam as características dos núcleos do material que constituem o bloco.
O Gerador de Van der Graaff é um gerador eletrostático que possui uma correia móvel – acoplada a uma roldana de plástico – utilizada para transportar cargas elétricas que são acumuladas em uma esfera metálica. Esta correia é movimentada por um pequeno motor. O gerador é composto, ainda, por dois pentes metálicos que respondem pela troca de carga entre a terra e a correia, na parte de baixo, e entre a correia e a esfera metálica, na parte de cima, conforme figura abaixo.
Figura 2 – Estrutura básica do Gerador de Van der Graaf
Figura 3 - Gerador utilizado no experimento
No momento em que a roldana é acionada pelo motor, a correia fricciona a roldana de plástico, realizando a transferência de cargas negativas que se acumulam e induzem cargas positivas na escova de metal.
O campo elétrico entre a roldana e a escova aumenta e o ar à volta da escova Ioniza-se. Assim, as cargas positivas das moléculas de ar são repelidas da escova e transferidas para a superfície da correia, sendo transportadas para dentro da cavidade da esfera de metal, o que permite acumular uma grande quantidade de cargas positivas na superfície esférica.
Entendido o funcionamento do gerador de Van der Graaff, passa-se para o relato do procedimento adotado durante o experimento.
2.4. Campo elétrico
Um campo elétrico é formado por uma carga elétrica isolada ou por um sistema de cargas. Em um campo elétrico, as cargas elétricas estão sujeitas a uma força elétrica.
Para que seja possível determinar a presença de um campo elétrico (grandeza vetorial), é necessária uma carga de prova. Caso essa carga de prova fique sujeita a uma força, pode-se dizer que a região em que a carga está inserida está sujeita a um campo elétrico.
Segundo H. Moysés Nussenzveig, “a ideia básica é que uma distribuição de cargas no espaço vazio (vácuo) afeta todos os pontos do espaço, produzindo em cada um deles o valor do campo elétrico, e a carga de prova revela a existência deste campo pela força nela exercida”.[4: NUSSENZVEIG, H. Moysés. Curso de Física Básica: Eletromagnetismo. São Paulo: Blücher, 1997. 15 p.]
Como o campo elétrico é uma grandeza vetorial, é, portanto, representado por um vetor que tem sempre a mesma direção da força que a carga está sujeita. O sentido do vetor será o mesmo da força se a carga se a carga de prova estiver carregada positivamente, ou contraria à força, caso a carga de prova esteja carregada negativamente.
A direção e o sentido de um campo podem ser determinados através das linhas de força que são definidas como “uma curva tangente em cada ponto à direção do campo neste ponto”. As linhas de força saem de cargas positivas e chegam em cargas negativas, sendo que duas linhas de força jamais se cruzam.[5: Idem. 20. p.]
Por fim, é importante destacar que a intensidade do campo elétrico é proporcional à concentração das linhas de força.
3 PROCEDIMENTOS
Através do atrito entre dois materiais é possível fazer a separação de cargas, ou seja, pode-se deixa-lo eletricamente carregado. Quando um material tem mais elétrons do que prótons, ele se encontra negativamente carregado e quando tem menos elétrons do que prótons, ele se encontra positivamente carregado.
Cada material isolante possui sua determinada rigidez, por exemplo, tem-se que o sapato é um isolante, no entanto, é considerado isolante até determinado ponto. Caso uma pessoa encoste em um fio de alta tensão da rua, ainda que calçando um sapato considerado isolante, levará um choque. Isso porque a diferença de potencial é tão grande que faz com que a rigidez do material isolante seja rompida. O material deixa de ser um isolante e passa a ser um condutor, ocorrendo, assim, descarga elétrica.
Em relação ao ar atmosférico, considerando sua resistência muito alta, pode-se dizer que o mesmo impede que a corrente elétrica passe por ele. Contudo, há situações em que o ar atmosférico passa a ser um condutor, por exemplo, na ocorrência de raios. A depender da pressão atmosférica, o ar pode ser considerado condutor ou isolante. Nesse sentido, a condutividade do ar aumenta quando a pressão diminui e a condutividade diminui quando a pressão aumenta.
Utilizando um exemplo do trovão, pode-se dizer que o ruído ocorre durante a descarga na natureza devido à energia liberada e o canal ionizado serem muito maiores do que ocorre em um gerador de Van Der Graaf, ou seja, quando ocorre o trovão,é gerada uma onda sonora com uma intensidade extremamente grande, ocasionando um ruído bem intenso. O ruído presente no gerador pode ser explicado Também pela rápida expansão das moléculas de ar ao redor da esfera e pelo rápido aquecimento das mesmas. É como se o gerador de Van Der Graaf gerasse pequenos trovões, pois, como os trovões na natureza, os dois geram ruídos, porém com intensidades diferentes.
Já a cor azulada gerada pela descarga pode ser explicada através do espectro de cores, pois tons azulados demonstram uma intensidade muito grande e é fato que a intensidade da descarga elétrica é muito intensa em um curto intervalo de tempo.
O gerador de Van Der Graaf possui uma esfera metálica oca montada na parte superior de uma coluna isolante, apresenta um motor que faz uma polia de silicone passar pelo circuito, essa polia se atrita com as escovas (espécies de alumínio) que irão perder ou ganhar elétrons, dependendo da situação. Quando ocorre o atrito na primeira polia, ela fica carregada e ocorre a indução da separação das cargas que vão se acumular na esfera. Com isso pode-se afirmar que o gerador de Van Der Graaf apresenta três tipos de eletrização: eletrização por atrito, por condução e por indução.
No momento em que o gerador é ligado, ao aproximar a mão da esfera pode-se perceber a presença de faíscas. Alem disso, se uma pessoa encostar as mãos na cúpula do gerador, as cargas presentes na esfera serão transferidas para o corpo da pessoa, cada fio do cabelo será carregado com a mesma carga, repelindo-se mutuamente, como na figura abaixo.
Figura 4 - repulsão dos fios de cabelo
Caso a pessoa que estiver com as mãos na cúpula do gerador encoste o corpo no solo, as cargas elétricas vão ser descarregadas para a terra. De outro modo, caso a pessoa não entre em contato com o solo, os cabelos começam a se eriçar, visto que, quando a pessoa coloca a mão na cúpula do gerador, recebe cargas, ficando assim toda negativa. Os cabelos são a porta mais fácil de saída dos elétrons.
Figura 5 - A aluna Mylena fazendo a experiência do cabelo eriçado pelo gerador de Van Der Graaf.
Figura 6 - Efeito dos cabelos eletrizados.
Figura 7 - Mylena com a mão encostada na cúpula do gerador para exercer o experimento do cabelo eriçado.
Quando o braço se aproxima da cabeça do gerador, os pelos ficam arrepiados, pois, como explicado anteriormente, o gerador faz com que o corpo fique carregado negativamente e os pelos ficam arrepiados, pois, as cargas se acumulam nas pontas e se repelem por terem o mesmo sinal.
Quando uma lâmpada fluorescente se aproxima do gerador de Van der Graaf em funcionamento, ocorre o acendimento da lâmpada e é possível perceber que as cargas elétricas se encontram em busca das extremidades da lâmpada que estarão sujeitas a potenciais diferentes, ocorrendo, assim, uma diferença de potencial que libera energia na forma de luz, sendo possível explicar esse processo através da eletrização do gás no interior da lâmpada, gerando uma luz inconstante na lâmpada.
4 RESULTADOS
No experimento, foi aproximado da cúpula do gerador um bastão, sendo possível verificar que, entre o gerador de Van Der Graff e o bastão, ocorria atrito com o ar.
Assim, para minimizar o atrito com o ar, o gerador foi ligado e, após aproximadamente 5 minutos, bastão foi aproximado novamente. Aumentou-se a aceleração do gerador e o aparelho de ar condicionado foi ligado, com o intuito de diminuir a umidade do ar.
Desse modo, com os procedimentos para minimização do atrito, foi observado que ocorriam transferências de cargas entre o bastão metálico e a cúpula metálica do gerador, bem como as distâncias nas quais tais descargas elétricas ocorriam. Também foi possível observar que, quando o gerador era ligado por mais tempo, a carga elétrica gerada era maior, o que produzia muitos feixes de elétrons na aproximação do bastão elétrico no gerador de Van Der Graff. Importante destacar que os feixes de elétrons eram melhor visualizados na parte inferior da esfera.
Através do experimento prático, foi possível constatar que o potencial elétrico do gerador de Van Der Graff está diretamente relacionado com a carga que ele armazena, deixando a esfera metálica carregada com carga não identificada, e que a rigidez dielétrica varia de acordo com a umidade do ar.
Adicionalmente, também foi realizado experimento para representação vetorial de um campo elétrico. Para tanto, foi colocado em um recipiente um pouco de óleo de rícino e, após, sobre o óleo, foi colocado um pouco de farinha de mandioca.
Figura 8 - experimento das linhas de força
Com a aproximação do bastão de metal, conectado ao gerador de Van der Graaff, no recipiente com óleo e mandioca, foi possível observar o deslocamento relativo nas posições das cargas negativas e positivas, dando origem às cargas polarizadas.
Também foi possível observar a formação das linhas de força do campo elétrico formado.
5 DISCUSSÃO
Ao aproximar a esfera menor da cabeça do gerador à cúpula metálica do mesmo, foi possível perceber descargas elétricas, de cor azulada, semelhantes a um raio que ocorre na natureza. Tal fato se justifica visto que a mistura gasosa envolvente, ou seja, o ar atmosférico, passa de isolante para condutora de eletricidade.
Um Gerador de Van de Graaff produz uma alta tensão, suficiente para "atravessar" o ar. No ar atmosférico existem íons positivos e negativos, e elétrons livres que devido à sua agitação térmica, entram em movimento aleatório, criando-se um campo elétrico (cargas elétricas) e esse movimento torna-se ordenado.
O ruído grave que escutado ocorre em razão do rápido aquecimento e expansão (dilatação) das moléculas de ar, isso ocorre no momento em que sua rigidez é quebrada, causada pelo aquecimento da descarga elétrica. Na natureza esse ruído é chamado de trovão.
Quando ocorre descarga elétrica devido à eletricidade estática em nuvens, o canal ionizado é muito maior e a energia liberada é de maiores ordens de grandeza do que a energia liberada em um pequeno gerador de van der Graaff. A expansão brusca do canal ionizado é então uma verdadeira explosão, gerando uma onda sonora de grande intensidade, o trovão. Ou seja, os estalos do gerador são trovões em miniatura. É exatamente o que acontece com um dia chuvoso, mas em proporções bem menores.
A coloração azulada da descarga, por sua vez, se dá pelo fato de ocorrer uma descarga de grande intensidade em um curto intervalo de tempo. De acordo com o espectro das cores, tons azulados demonstram maior intensidade, o que acontece na descarga. Na natureza, ocorre um fenômeno parecido que se chama relâmpago. O relâmpago é um clarão muito intenso e rápido, proveniente de uma descarga elétrica gerada pelo atrito entre duas nuvens ou entre uma nuvem e o solo, durante uma tempestade.
Como é sabido, o corpo humano é um grande condutor de energia. Diante disso, ao aproximar o braço da cúpula do gerador, os pelos do braço arrepiam-se. Isso ocorre porque os pelos que estão eletricamente neutros tentam, pelo processo de indução, eletrizar-se juntamente com a esfera que já está eletrizada, ocorrendo o arrepio dos mesmos.
Quando uma pessoa coloca as mãos na esfera do Gerador de Van de Graaff, o sistema pessoa-esfera fica carregado negativamente. Assim, os cabelos ficam arrepiados, pois as cargas tendem a se acumular nas pontas dos fios de cabelo e, como as cargas dos fios de cabelo ficam com o mesmo sinal, se repelem, fazendo com o que o cabelo fique arrepiado.
Foi realizado esse experimento no laboratório com uma aluna do grupo. A aluna colocou a mão no gerador, eletrizando-se. Desse modo, como a tendência da energia que estava circulando em seu corpo é ser liberada para o meio externo com o objetivo de atingir o equilíbrio, os fios de cabelo da aluna começaram a se arrepiar. Isso porque, como visto anteriormente, os fios de cabelo são a porta mais fácil de saída dos elétrons.
Desse modo, através do experimento realizado, foi possível comprovar, na prática, o que diz a teoria já abordada nos tópicosanteriores.
Adicionalmente, uma lâmpada fluorescente foi aproximada da cúpula do gerador, sendo possível verificar que, devidos as descargas elétricas, a lâmpada ascendia. Isso porque a carga concentrada no exterior da esfera eletrizada foi transferida para os polos da lâmpada, passando uma corrente elétrica estática para a lâmpada fluorescente. A mão que segura à lâmpada serve como aterramento, justificando o aparecimento de clarões.
Isso acontece porque como o potencial elétrico gerado pela esfera carregada tem simetria radial, e decaem com o inverso da distância, as duas extremidades da lâmpada estarão sujeitas a potenciais diferentes, e consequentemente uma diferença de potencial aparecendo entre as extremidades que eletriza o gás no interior da lâmpada liberando energia na forma de luz. É importante ressaltar que a lâmpada emite luz até o limite onde a mão entra em contato com a lâmpada.
A experiência com a lâmpada resultou em alguns clarões porque o gerador utilizado no laboratório é um gerador de baixa potencia elétrica. Caso fosse utilizado um gerador de maior potência, certamente a iria ficaria acesa, sem interrupções.
6 CONCLUSÃO
Pode-se concluir que o experimento atingiu o objetivo proposto para o aprendizado, de forma que através de uma configuração simples conseguiu-se visualizar com clareza os processos de eletrização, distribuição de cargas em condutores, o comportamento do campo elétrico em relação à rigidez dielétrica do meio em que ele está inserido e as condições necessárias para que se estabeleça uma descarga elétrica através de um gás.
Além dos objetivos previstos inicialmente também foi possível aprender mais sobre a eletrização do nosso próprio corpo. Quando em contato com a esfera do gerador, o corpo passa a ser eletrizado juntamente com ela. Ao colocar as mãos sobre a esfera descarregada do gerador com o gerador desligado, e depois ligá-lo, não ocorre choque, pois o corpo está sendo eletrizado vagarosamente, diferentemente de quando a esfera já está eletrizada e coloca-se a mão sobre ela. Nesse caso, o choque será maior, pois a descarga de energia para o corpo será muito mais rápida.
O processo de eletrização que ocorre na natureza constantemente consiste em um fenômeno magnífico, com transferência de cargas elétricas entre corpos.
A compreensão dos efeitos dielétricos assim como da rigidez dielétrica acaba por demonstrar como um isolante pode tornar-se um condutor, justificando e fundamentando, por exemplo, o princípio de funcionamento de raios e dos trovões.
Sendo ainda possível trabalhar com o potencial elétrico e com o campo elétrico, que recebeu especial ênfase devido a sua importância e complexidade. Analisando, por fim, o real objetivo do Gerador de Van der Graaff, que é simular descargas elétricas.
BIBLIOGRAFIA
COMO FUNCIONAM OS GERADORES VAN DE GRAAFF. Disponível em: <http://ciencia.hsw.uol.com.br/geradores-van-de-graaff.htm>. Acesso em 21 de setembro de 2015.
FÍSICA 4 ELETRODINÂMICA. Disponível em <http://pt.scribd.com/doc/21467208/38/equacao-caracteristica-do-gerador>. Acesso em19 de setembro de 2015.
GERADOR DE VAN DER GRAAFF. Disponível em: <http://macao.communications.museum/por/exhibition/secondfloor/moreinfo/2_3_7_VanGraafGenerator.html>. Acesso em 26 de setembro de 2015.
GERADOR DE VAN DER GRAAFF. Disponível em: <http://www.fis.unb.br/gefis/index.php?option=com_content&view=article&id=211&Itemid=330>. Acesso em 26 de setembro de 2015.
GERADOR ELETROSTÁTICO DE VAN DER GRAAFF. Dsiponível em: <http://feiradeciencias.com.br/sala11/11_03.asp>. Acesso em 21 de setembro de 2015.
HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Física: Eletromagnetismo. 7ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.
NUSSENZVEIG, H. Moysés. Curso de Física Básica: Eletromagnetismo. São Paulo: Blücher, 1997.
SERWAY. Raymond A.; JEWETT, John W. Jr. Princípios de Física: Eletromagnetismo. 3ª ed. São Paulo: Cengage Learning, 2004.