relatorio fisica 3 exp 2 e 3

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
CURSO DE ENGENHARIA
FÍSICA EXPERIMENTAL 3
Experiência nº 2 e 3
Turma: 3077
Datas: 2º Experimento 04/03/2016
 3º Experimento 23/03/2016
Nome da experiência: Descarga em gases sobre pressão atmosférica/Linhas de campo elétrico entre dois eletrodos retos
Professora: Lourdes Martins
Aluna: Brenda Duarte
Descarga em gases sobre pressão atmosférica/Linhas de campo elétrico entre dois eletrodos retos
	
INTRODUÇÃO
Objetivo do relatório do experimento nº 2: Entender o conceito de carga elétrica; Descrever e entender o fenômeno da geração de cargas elétricas em um gerador do tipo Van der Graaff; Entender o fenômeno da descarga elétrica e o mecanismo de transporte de cargas na atmosfera. Reconhecer a importância da pressão e da distância entre os eletrodos na capacidade de condu- ção elétrica num gás.
 Objetivo do relatório do experimento nº 3: Descrever e identificar as linhas de campo elétrico
 produzidas por um par de eletrodos retos.
A carga elétrica é uma propriedade que está intimamente associada a certas partículas elementares que formam o átomo (prótons e elétrons). O modelo do sistema planetário é o modelo simples mais adotado para explicar como tais partículas se distribuem no átomo. De acordo com o modelo planetário, os prótons e nêutrons localizam-se no núcleo, já os elétrons estão em uma região denominada eletrosfera.
Através de experiências foi possível mostrar que prótons e elétrons têm comportamentos elétricos opostos. Por isso, convencionou-se que há duas espécies de cargas elétricas: a positiva, que tem comportamento igual ao do próton; e a negativa, que se comporta como a carga elétrica do nêutron. Os nêutrons não apresentam a citada propriedade física, isto é, os nêutrons não possuem carga elétrica.
Fig.1 Interação de prótons, nêutrons e elétrons para gerar a carga
Geralmente quando um corpo qualquer apresenta o número de prótons igual ao de elétrons dizemos que esse corpo está eletricamente neutro, ou seja, o corpo possui carga total igual a zero. Portanto, quando o corpo apresenta número de prótons diferente do número de elétrons, dizemos que o corpo se encontra eletrizado, ou seja, o corpo apresenta carga elétrica diferente de zero.
Dessa forma, um corpo estará eletrizado quando perde ou recebe elétrons.
DESENVOLVIMENTO TEÓRICO
Exp. nº2: Os átomos da matéria são formados de uma grande quantidade de partículas. Dentre elas as mais conhecidas são o próton (carga positiva), o elétron (carga negativa) e o nêutron (carga nula). Diz–se que, quando o número de prótons em um átomo é igual ao número de elétrons, este permanece neutro. Pode-se estender este raciocínio à matéria em geral. Esta condição é chamada de Equilíbrio Eletrostático. No entanto, este equilíbrio pode ser desfeito. Isto é possível a partir de um processo chamado de Eletrização, que pode ocorrer de três maneiras: atrito, contato e indução. Para reproduzir estes processos é utilizado um equipamento chamado Gerador de Van de Graaff ou gerador eletrostático de correia.
“O processo de eletrização pode ser de três tipos: Atrito: processo conhecido desde a Antiguidade, pelos gregos, e que consiste em se atrair corpos inicialmente neutros; durante a fase do atrito ocorre a transferência de elétrons de um corpo para outro. O corpo que perde elétrons fica eletrizado positivamente e aquele que ganha elétrons, eletriza-se negativamente.
Na eletrização por atrito os corpos sempre se eletrizam com cargas  iguais e sinais contrários. Os sinais que as cargas irão adquirir dependem dos tipos de substâncias que serão atritadas.
Contato: um corpo é eletrizado pelo contato com outro corpo previamente carregado.
Na eletrização por contato os corpos sempre se eletrizam com cargas de mesmo sinal.
Indução eletrostática: um corpo é eletrizado apenas pela aproximação de um outro corpo previamente eletrizado, todavia, para que esta eletrização se mantenha é necessário de utilizar de um simples artifício, sem o qual o corpo volta ao seu estado anterior.
Na eletrização por indução, o corpo induzido sempre se eletriza com carga de sinal contrário à do corpo indutor”.1
No caso da descarga elétrica, pode-se então caracteriza-la pela passagem da corrente elétrica num fluido ou num dielétrico, normalmente isolante, o qual, submetido à ação de um campo elétrico intenso, ioniza-se e se torna condutor.
Já um gás pode ser condutor ou isolante, dependendo da sua pressão, da distância entre os eletrodos e da diferença de potencial existente entre eles. Esse fato é o que permite utilizar a eletricidade. Pois, se os gases fossem condutores em quaisquer circunstâncias, todas as vezes que tivessem dois corpos eletrizados haveria uma corrente elétrica no ar de um para outro, e nunca se poderia manter a diferença de potencial entre eles.
Exp. nº 3: 
Nisto entra-se na composição do campo elétrico que se faz nas linhas de força (ou de campo) são linhas imaginárias, tangentes aos vetores do campo elétrico em cada ponto do espaço sob influência elétrica e no mesmo sentido dos vetores de campo elétrico.
Têm como características, as seguintes propriedades: Saem de cargas positivas e chegam nas cargas negativas, as linhas são tangenciadas pelo campo elétrico e duas linhas de forças nunca se cruzam.
Fig.2 Linhas de força(Esquema)
MATERIAL UTILIZADO
Exp. nº 2:
Um gerador eletrostático do tipo Van der Graaff;
Uma esfera metálica com bastão; 
Uma conexão com pinos banana.
Exp. nº3:
Um gerador eletrostático do tipo Van der Graaff;
 Uma cuba de vidro;
 Dois eletrodos retos; 
Uma placa de Petri; 
Duas conexões com pinos banana;
 Pó de milho granulado; 
Óleo de rícino;
RESULTADOS
Exp. nº 2:
1 - Descreva as propriedades da linha de força.
R: Saem de cargas positivas e chegam nas cargas negativas, As linhas são tangenciadas pelo campo elétrico e duas linhas de força nunca se cruzam.
 2 - Explique a formação do campo elétrico no gerador.
R: Rolete inferior adquire carga por atrito com a correia, Surge campo elétrico intenso entre rolete e escova, ionizando o ar, Cargas elétricas são transportadas para cima pela correia e finalmente a esfera fica carregada.
3 - Esquematize o campo elétrico do gerador.
R: O fato de a carga elétrica se transferir integralmente de um corpo para outro quando há contato interno, constitui o princípio básico do gerador de Van der Graff, onde no equilíbrio de um pequeno condutor com carga positiva o campo elétrico é nulo. Um pequeno condutor com uma carga q se localiza no interior da cavidade de um condutor de maiores dimensões. À medida que o potencial do condutor aumenta, a força de repulsão exercida sobre cada carga sucessiva trazida a sua proximidade também aumenta. A carga é transportada continuamente por meio de uma corrente transportadora.
 4 - Como ocorre a descarga elétrica no gerador?
R: As cargas desenvolvidas na correia durante o contato destas com as polias, aderem a ela e são por elas transportadas, elas vão se acumulando na esfera até que a rigidez dielétrica do ar seja atingida. 
Exp. nº 3:
1-Faça um desenho com o aspecto das linhas de força entre dois eletrodos retos. Estes eletrodos representam duas placas paralelas com cargas de sinais contrários (+) e (-).
R: 
2-Assinale na figura 2, a região onde o campo elétrico é mais intenso. Trace o vetor E (que melhor representa o campo elétrico) nos pontos A, B e C. 
R: 
3-O que acontece com a densidade das linhas de força de campo elétrico na região central?
R: Regiões do espaço onde o campo é mais intenso têm linhas de força mais próximas entre si (a densidade de linhas de força é maior), como a distância entre os eletrodos é menor, os granulados ficam mais agrupados, aumentado assim, a densidade das linhas de força.
4-Nas atividades desenvolvidas, as partículas de fubá se orientam sob a ação do campo elétrico. Explique como elas interagem com o campo elétrico, sendo neutras e dielétricas.Verifique que as linhas de força são sempre perpendiculares aos eletrodos metálicos. 
R: A interação dentro do campo elétrico ocorre porque o processo utilizado é de indução, não há troca de cargas e existe e uma interação entre cargas opostas.
5- Represente na figura 3 abaixo as linhas de força entre um par de eletrodos pontuais (com cargas de sinais opostos).
R: 
 6- Represente na figura 4 abaixo as linhas de campo elétrico entre um eletrodo pontual e um eletrodo em anel circundante (com cargas de sinais opostos). 
R: 
DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Observou-se que a forma das linhas de campo mudam, e a interação dentro do campo elétrico ocorre por que o processo utilizado é de indução.
CONCLUSÃO
Exp nº2:
Conclui-se que em torno da cúpula eletrostática criou-se um campo elétrico e que esse campo elétrico aponta para fora, comportando-se de forma indutora na eletrização ocorrida com a esfera. A rigidez dielétrica do ar que as cercava se quebrou, tornando-o condutor e manifestando visualmente o ocorrido com incidências luminosas e auditivas.
Com o conhecimento teórico de Campo Elétrico obtido a princípio, vislumbra-se pelo experimento realizado sua ação prática que condiz com o proposto. Essas ações ocorridas contribuem para a melhor compreensão dos princípios físicos, agregando conhecimentos fundamentais dos mesmos.
Exp. nº3:
Concluí-se que através deste experimento conseguiu-se visualizar a formação dos campos elétricos pelas linhas de força formadas. Pode-se comprovar que as linhas de força são sempre perpendiculares aos eletrodos desta forma nunca podendo ser paralelas aos mesmos, pois as linhas demonstram o trajeto do campo elétrico de um eletrodo ao outro como que se formando um caminho entre eles para a circulação da corrente elétrica, verificou-se assim, a existência do campo elétrico e visualizou-se o seu comportamento com o auxílio do fubá sobre o óleo.
BIBLIOGRAFIA
1. http://www.coladaweb.com/fisica/eletricidade/carga-eletrica
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