Condutores e Isolantes elétricos

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Condutores e Isolantes elétricos
Objetivos:
● Evidenciar a transferência de cargas elétricas em materiais condutores e em materiais isolantes
● Explorar o modelo atômico da matéria na interpretação dos fenômenos de indução, condução e isolação elétrica.
Materiais:
→ Placa de PVC
→ Calha de PVC
→ Base de Madeira
→ Eletróforo
→ Lâmpada de Néon
→ Feltro de lã Natural 
Problematização:
O ar atmosférico é isolante, porem o raio visto através dos relâmpagos, propaga-se através dele. Como?
O movimento da Carga Líder:
A primeira carga a se movimentar, na maioria das vezes vinda da base de uma nuvem, é a Carga Líder ou Líder Escalonado. É chamada assim porque desce em etapas ou escalas, em intervalos de tempo quase uniformes. Algumas cargas seguem novos caminhos fora do canal principal, criando ramificações em muitos pontos. Isso porque há íons na atmosfera, distribuídos de maneira não uniforme, o que acaba por atrair ou repelir essas cargas para um lugar indeterminado. As bruscas variações de velocidade da Carga Líder produzem uma onda eletromagnética de frequência superior à da luz visível, portanto não perceptível pelo olho humano. O movimento da Carga Líder é seguido por outras cargas provenientes da base da nuvem criando-se uma corrente elétrica denominada raio.
Desenvolvimento:
1° experiência:
Atritar bem a calha de PVC com o feltro: 
●Eletrização por atrito
Fizemos a experiência e eletrizamos bem a calha e quando encostamos a lâmpada de Néon em diferentes pontos da calha, a mesma piscou até um determinado tempo descarregando totalmente a calha.
2° experiência:
Encaixar o eletróforo no furo mediano da base de madeira. E correr o disco metálico a régua de PVC eletrizada:
● Eletrização por Indução
A indução ocorre quando se tem um corpo que este inicialmente eletrizado e é colocado próximo a um corpo neutro. Com isso, a configuração das cargas do corpo neutro se modifica de forma que as cargas de sinal contrário a do bastão tendem a se aproximar do mesmo. Porém, as de sinais contrários tendem a ficar o mais afastado possível. Ou seja, na indução ocorre a separação entre algumas cargas positivas e negativas do corpo neutro ou corpo induzido.
Eletrizamos bem a calha de PVC e corremos sobre a calha que estava fixa no suporte de madeira, as cargas se transferiram para a calha assim encostamos a lâmpada de néon na mesma e a lâmpada ficando eletrizada (piscou).
3° experiência:
 Atrite bem a placa de PVC com o feltro, comprimir sobre o disco de metal.
●Eletrização por Contato
Contato Quando dois corpos condutores entram em contato, sendo um neutro e outro carregado, observa-se que ambos ficam carregados com cargas de mesmo sinal.
Questões:
1: A lâmpada pisca ao tocar em pontos distintos dos objetos de PVC atritados e pisca uma só vez ao tocar o disco metálico carregado. Como explicar isso?
Quando se atrita a calha de PVC, forçando-a se eletrizar, ao tocarmos a lâmpada ela se descarrega em diferentes pontos por ser um mal condutor e/ou um isolante elétrico. 
2: O modelo atômico da matéria considera a existência de elétrons livres entre átomos dos materiais chamados condutores elétricos. Esses elétrons não compartilhados por diversos átomos, sem se prender a nenhum deles. Apresente uma explicação para os fenómenos observados no desenvolvimento.
Os fenômenos observados foram que ao atritarmos o eletróforo com o feltro, e logo em seguida encostamos a um material isolante não há separação de cargas e sim transferência, ambos ficam carregados.
3: Explicar porque somente os corpos condutores podem ser carregados por indução eletrostática? 
Indução eletrostática fenômeno caracterizado pela mudança no posicionamento das cargas elétricas ou na orientação dos dipolos elétricos de um corpo, ocasionadas pela presença de um campo elétrico nas proximidades do respectivo corpo.
Consideremos dois corpos, sendo que um deles possui carga elétrica líquida igual à zero. A este, chamaremos induzido. O segundo corpo possui carga elétrica líquida diferente de zero, e será denominado indutor. Caso este corpo seja um dielétrico, ou seja, mal condutor de eletricidade, também denominado isolante, o máximo que pode acontecer é uma reorientação dos dipolos elétricos.
Mas quando um corpo carregado eletricamente é aproximado de um corpo neutro que seja bom condutor de eletricidade, este último pode ter suas cargas elétricas reorganizadas em pontos diferentes da estrutura da substância.
Isto ocorre devido às interações entre as cargas elétricas do respectivo corpo e o campo elétrico criado pelo indutor. Neste caso, um campo elétrico gerado por um indutor carregado positivamente ou negativamente atrai ou repele os elétrons livres do condutor neutro, fazendo com que estes se reorganizem na estrutura do induzido.
O processo de eletrização por indução é facilmente realizado com induzidos metálicos. Isto porque a fácil locomoção dos elétrons permite uma eficiente reorganização dos mesmos ao longo da rede de átomos. Para concluir o processo de eletrização por indução, é só ligar um fio a terra, de modo a anular as cargas da extremidade oposta à da região do campo elétrico aplicado pelo induzido.
Conclusão:
Pode-se concluir que o experimento atingiu o objetivo proposto para o aprendizado,  o seu comportamento diante de cada mudança estabelecida através da troca de configuração e disposição dos materiais usados nos experimentos.
Devido às interações entre as cargas elétricas do respectivo corpo e o campo elétrico criado pelo indutor. Neste caso, um campo elétrico gerado por um indutor carregado positivamente ou negativamente atrai ou repele os elétrons livres do condutor neutro, fazendo com que estes se reorganizem na estrutura do induzido.
Referencias Bibliográficas:
http://fisica.icen.ufpa.br/aplicada/formac.htm
http://www.ebah.com.br
http://www.infoescola.com
Física III
Condutores e Isolantes Elétricos
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