Eletricidade   CPMA.COMUNIDADES.NET
276 pág.

Eletricidade CPMA.COMUNIDADES.NET


DisciplinaEletricidade4.727 materiais23.187 seguidores
Pré-visualização50 páginas
de\ufb01nido como indicando a temperatura
de um corpo. Por exemplo, podemos de\ufb01nir que dois corpos \ud434 e \ud435 possuem a
mesma temperatura caso um termo\u2c6metro ligado ao corpo \ud434 indique o mesmo
n´\u131vel do que aquele indicado por este termo\u2c6metro ao ser ligado ao corpo \ud435.
134
Caso o termo\u2c6metro indique um n´\u131vel maior (menor) para \ud434 do que para \ud435,
de\ufb01ne-se que \ud434 possui uma temperatura maior (menor) do que a temperatura
de \ud435. Pore´m, vem da experie\u2c6ncia que ao juntarmos ou ao encostarmos os corpos
\ud434 e \ud435, na\u2dco e´ alterado o n´\u131vel indicado pelo termo\u2c6metro. Por este motivo na\u2dco
se de\ufb01ne que a temperatura do conjunto \ud434\ud435 (ou seja, com \ud434 e \ud435 juntos ou
encostados) sera´ duas vezes a temperatura de \ud434.
No caso dos pesos e das cargas ele´tricas a experie\u2c6ncia mostra que ao juntar-
mos os corpos que possuem a mesma propriedade, os efeitos gravitacionais ou
ele´tricos produzidos por eles sera\u2dco maiores do que o efeito produzido por um
u´nico destes corpos. E´ isto que permite a de\ufb01nic¸a\u2dco anterior, ou que a torna
razoa´vel.
Experie\u2c6ncia 5.26
Amarram-se com um pequeno \ufb01o de seda as extremidades de dois pedac¸os de
canudos pla´sticos de mesmo comprimento e de mesmo peso, tal que possam \ufb01car
dependurados em um la´pis horizontal pela pequena linha entre eles. Podem ser
feitos tre\u2c6s ou quatro destes conjuntos. Cada conjunto e´ atritado no cabelo, mas
alguns conjuntos de maneira mais ra´pida e intensa do que outros. Ao aproximar
cada um destes conjuntos de um pe\u2c6ndulo ele´trico carregado pelo me´todo ACR,
sera´ observado que cada conjunto o afasta de um a\u2c6ngulo diferente em relac¸a\u2dco
a` vertical, indicando que possuem cargas ele´tricas em quantidades diferentes,
Figura 5.31.
d
- - -
d
-
-
-
-
-
-
-
(a)
(b)
Figura 5.31: Corpos com cargas diferentes. A carga ele´trica dos pla´sticos em
(b) e´ maior do que em (a).
Dependura-se cada um destes conjuntos no la´pis e presta-se atenc¸a\u2dco no
a\u2c6ngulo de afastamento entre os canudos. Observa-se que quanto maior era o
a\u2c6ngulo de afastamento do pe\u2c6ndulo, maior e´ o a\u2c6ngulo de afastamento entre os
canudos. Como todos os canudos possuem o mesmo peso, isto mostra mais uma
vez que quanto maior e´ a carga ele´trica que possuem, maior e´ a forc¸a ele´trica
entre eles, Figura 5.32.
135
--
-
-
-
-
-
-
(a)
(b)
Figura 5.32: Quanto maior e´ a quantidade de carga nos corpos, maior e´ a forc¸a
entre eles.
136
Cap´\u131tulo 6
Condutores e Isolantes
6.1 O Eletrosco´pio
Ja´ constru´\u131mos o verso´rio e o pe\u2c6ndulo ele´trico. Vamos agora construir um outro
instrumento ele´trico, o eletrosco´pio. Existem va´rios modelos de eletrosco´pio, va-
mos aqui apresentar alguns deles. Embora o verso´rio e o pe\u2c6ndulo ele´trico sejam
chamados algumas vezes de eletrosco´pios, no sentido de indicarem a presenc¸a
de corpos carregados em suas proximidades, vamos reservar neste livro o nome
de eletrosco´pio aos instrumentos que sera\u2dco descritos a seguir, para distingu´\u131-los
do verso´rio e do pe\u2c6ndulo ele´trico.
Talvez o modelo mais simples seja o de cartolina ou de papel-carta\u2dco. Recor-
tamos um reta\u2c6ngulo de 7 por 10 cm, sendo que o lado maior vai \ufb01car na vertical
(Figuras 6.1 e 6.2). Prende-se o reta\u2c6ngulo a um canudo de pla´stico com duas
\ufb01tas adesivas que devem \ufb01car apenas do lado de tra´s do reta\u2c6ngulo, sem ultra-
passar as bordas laterais ou a borda superior do reta\u2c6ngulo. A ponta superior
do canudo tambe´m na\u2dco deve ultrapassar a borda superior do reta\u2c6ngulo.
gota de cola
cartolina
canudo plástico
suporte
tira de papel
de \u201cseda\u201d
Figura 6.1: Eletrosco´pio visto de frente.
137
Figura 6.2: (a) Eletrosco´pio visto de frente. (b) De costas. (c) De per\ufb01l.
Recorta-se uma tirinha de papel de \u201cseda\u201d bem \ufb01na, tendo de 1 a 3 mm
de largura, com 6 a 9 cm de comprimento. Quanto mais \ufb01nas e leves forem as
tirinhas, melhor sera´ este eletrosco´pio, ja´ que os efeitos descritos a seguir \ufb01cara\u2dco
mais vis´\u131veis ou tera\u2dco uma intensidade maior. A tira pode ser feita de papel de
\u201cseda\u201d utilizado para construir pipas ou papagaios, ou enta\u2dco para cobrir balas
de coco. Estamos colocando a palavra \u201cseda\u201d entre aspas pois, na verdade, estes
pape´is na\u2dco sa\u2dco feitos de seda. So´ recebem este nome por terem uma espessura
muito pequena, sendo quase transparentes. Pinga-se uma gota de cola na ponta
da tira e ela e´ colada no reta\u2c6ngulo. A tira na\u2dco deve ter dobras, nem deve
ultrapassar a extremidade inferior do reta\u2c6ngulo. Em vez da gota de cola pode-
se usar tambe´m um pedac¸o de \ufb01ta adesiva, desde que esta na\u2dco ultrapasse a
borda superior da cartolina.
Prepara-se um suporte para o eletrosco´pio como aquele utilizado na Sec¸a\u2dco
4.4. O aspecto crucial do eletrosco´pio e´ que a cartolina tem de ser \ufb01xada em
um canudo pla´stico. Isto e´, ela na\u2dco deve ser presa a um espeto de madeira,
por exemplo. Utiliza-se um copinho de pla´stico usado para tomar cafe´, com um
colchete atravessando a base do copinho, que e´ depois preenchido com gesso.
Este copinho \ufb01ca sobre a mesa com a boca para baixo e com o colchete apon-
tando verticalmente para cima, saindo da base do copinho. O canudo pla´stico
com a cartolina presa nele e´ enta\u2dco en\ufb01ado no colchete, \ufb01cando na vertical. Caso
o canudo \ufb01que tombando para algum lado, pode-se colocar um canudo den-
tro do outro antes de \ufb01nca´-los no colchete, para dar mais \ufb01rmeza ao conjunto.
Na Sec¸a\u2dco 6.5 apresentaremos as componentes fundamentais de um eletrosco´pio
como este, apo´s ter realizado va´rias experie\u2c6ncias com ele.
Existem va´rios modelos alternativos de eletrosco´pio. Pode-se cobrir com
papel de alum\u131´nio a face da cartolina retangular onde vai \ufb01car presa a tirinha
de papel de \u201cseda.\u201d Em vez da tira de papel de \u201cseda\u201d pode-se utilizar uma tira
de papel de alum\u131´nio (como o que se usa na cozinha), ou de papel aluminizado de
cigarro. Ale´m disso, em vez de prender a tirinha com cola ou com \ufb01ta adesiva, e´
poss´\u131vel utilizar um pequeno gancho meta´lico preso a` cartolina. Faz-se um furo
138
na parte superior da tirinha com uma agulha ou prego e ela e´ presa ao gancho
por este furo. O furo deve ter um dia\u2c6metro um pouco maior do que o dia\u2c6metro
do gancho para que a tira tenha liberdade de se deslocar pelo gancho. Em
vez do gancho pode-se utilizar tambe´m um pedac¸o \ufb01no de arame ou de \ufb01o de
cobre preso na parte superior da cartolina. A tirinha e´ enta\u2dco presa a este arame
enrolando-a em torno dele. As dimenso\u2dces da cartolina na\u2dco sa\u2dco ta\u2dco importantes.
Podem ser feitos eletrosco´pios com dimenso\u2dces de, por exemplo, 2 por 8 cm, ou
com outras medidas. A medida de 7 por 10 cm e´ apropriada para algumas das
experie\u2c6ncias que realizaremos a seguir, sendo mais largas do que o dia\u2c6metro do
copinho de cafe´ usado como suporte.
Alguns eletrosco´pios possuem uma tampa, embora isto na\u2dco seja essencial
na maioria das experie\u2c6ncias. Em geral esta tampa e´ um disco tendo o mesmo
dia\u2c6metro que a largura do reta\u2c6ngulo, sendo feita do mesmo material, no nosso
caso de cartolina.1 Ela pode ser coberta de papel de alum\u131´nio, mas isto na\u2dco e´
essencial. Para prender a tampa ao eletrosco´pio pode-se fazer uma dobra na
parte superior do reta\u2c6ngulo com largura de 0,5 a 1 cm, sendo a tampa circular
colada sobre a dobra. Outra alternativa para prender a tampa e´ fura´-la no
centro, passando verticalmente uma das pernas de um colchete. A outra perna
do colchete deve ser colocada horizontalmente e deve ser dobrada ao redor da
borda da tampa, caso o disco tenha um dia\u2c6metro de 2 ou 3 cm. Se o disco tiver
um dia\u2c6metro maior do que a perna do colchete, deve ser feito um furo no disco a
uma dista\u2c6ncia de uns 2 cm do centro. Atravessa-se a perna horizontal do colchete
por este buraco e ela volta horizontalmente abaixo do buraco e apontando para
o centro do disco, prendendo assim o disco ao colchete. A perna vertical que
atravessou o centro do disco e´ presa ao canudo vertical do eletrosco´pio. Para
que o colchete