Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA FÍSICA 3 CURSO Engenharia TURMA 3093 DATA 22/08/2017 Aluno/ Grupo Brena Karelly Gomes Silva Enaile Carvalho dos Santos Silva TÍTULO Triboeletrização OBJETIVOS Explicar como funciona o gerador Van de Graaff e os fenômenos ocorrido em laboratório. INTRODUÇÃO O gerador de Van de Graaff é uma máquina capaz de armazenar grande quantidade de eletricidade estática. O gerador básico com excitação por atrito é composto por uma correia de material isolante, dois roletes, uma cúpula de descarga, um motor, duas escovas ou pentes metálicos e uma coluna de apoio. Os materiais mais usados na correia são o acrílico ou o PVC. Os roletes são de materiais diferentes, ao menos um deles condutores (como Teflon e alumínio), para que se eletrizem de forma diferente devido ao atrito de rolamento com a correia. O motor gira os roletes, que ficam eletrizados e atraem cargas opostas para a superfície externa da correia através das escovas. A correia transporta essas cargas entre a terra e a cúpula. A cúpula faz com que a carga elétrica, que se localiza no exterior dela, não gere campo elétrico sobre o rolete superior, assim cargas continuam a ser extraídas da correia como se estivessem indo para terra, e tensões muito altas são facilmente alcançadas. Esquema de funcionamento do gerador 1 - esfera de metal; 2 - eletrodo conectado a esfera, com uma escova na ponta para assegurar a ligação entre a esfera e a correia; 3 - rolete superior; 4 - lado positivo da correia; 5 - lado negativo da correia; 6 - rolete inferior; 7 - eletrodo inferior; 8 - bastão terminado em esfera usado para descarregar a cúpula; 9 - faísca produzida pela diferença de potencial A esfera acumula carga elétrica positiva, até atingir altas tensões elétricas. O campo elétrico perto da esfera fica intenso, atrai pedaços de papel e outros materiais, podendo produzir faíscas de vários tamanhos. Quando uma pessoa coloca as mãos na esfera, o sistema pessoa-esfera fica carregado positivamente; os cabelos ficam arrepiados pois as cargas tendem a se acumular nas pontas e se repelem por terem o mesmo sinal. REAGENTES, MATERIAIS E EQUIPAMENTOS Um gerador Van de Graaff. Uma lâmpada fluorescente. PROCEDIMENTOS Antes de utilizar o equipamento de laboratório, foi preciso que todos os alunos tirassem qualquer tipo de metal que houvesse no corpo para evitar um choque. Ligamos o gerador Van de Graaff e esperamos alguns segundos, em seguida aproximamos o bastão da esfera de metal sem encostar e observamos. Depois fizemos o mesmo com uma lâmpada fluorescente, aproximando da esfera de metal e observando o que acontecia. RESULTADOS e DISCUSSÃO Aproximando o bastão da esfera de metal, vimos que saia faísca, isso porque o bastão funciona como fio terra. A faísca é da corrente elétrica que passa da cúpula para o bastão devido a diferença de potencial elétrico. Quando o circuito da lâmpada fluorescente é alimentado, o starter abre e fecha, criando pulsos amortecidos de alta tensão e de alta frequência que dão início ao processo de ionização do gás. Com o aparecimento de pares íons/elétrons que são atraídos pelos respectivos eletrodos, temos impactos que liberam novos elétrons. Ocorre então um efeito de "avalanche" que acaba por ionizar todo o gás que, então, se torna condutor. Nessas condições (gás conduzindo), ocorre uma brusca queda de tensão e o starter é "colocado fora de ação" e deixa de funcionar, passando toda a corrente, agora, pela lâmpada. A ionização tem como efeito principal uma emissão de radiação que se concentra principalmente na faixa ultravioleta do espectro. Essa radiação incide no revestimento de fósforo da parede interna do tubo e esse, por sua vez, a converte em luz visível. CONCLUSÃO Foi concluído que no momento em que aproximamos o bastão ao gerador de Van de Graaff ocorreu uma transferência visível de elétrons de um corpo para o outro, como faíscas. Essa transferência é denominada descarga elétrica, que é o rompimento de elétrons no ar. E aproximando a lâmpada da esfera, observamos que ela ascendia. Isso acontece porque como o potencial elétrico gerado pela esfera carregada tem simetria radial, e decai com o inverso da distância, as duas extremidades da lâmpada estarão sujeitas a potenciais diferentes, e consequentemente uma d.d.p. (diferença de potencial) aparece 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. REFERÊNCIAS - Passei Direto. Carga elétrica. Arquivo publicado por Glória Elias. Disponível em: <https://www.passeidireto.com>. Acesso em: 25 set. 2017. - Estação Ciência. Universidade de São Paulo PRCEU. Exposição. Disponível em: <http://www.eciencia.usp.br>. Acesso em: 25 set. 2017. - Wikipédia. A enciclopédia livre. Artigo Gerador de Van de Graaff. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org>. Acesso em 25 set. 2017.
Compartilhar