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1 Effect of Electric Field on a Moving Charge (O Efeito de um Campo Elétrico no Movimento de Partículas Carregadas). C.S.Junior Centro Universitário Uninter PAP ITARARÉ– R. João Guizi, 491– CEP: 18460-000 – Itararé – SP - Brasil E-mail: cellso_ju@hotmail.com 2. O experimento está montado em cima da mesa. Um canhão de elétrons (Electron Gun) está no canto esquerdo da mesa. Qual tipo de carga os elétrons possuem? R: Os Elétrons carregam cargas negativas. 3. No canto direito da mesa está a tela de fósforo (Phosphor Screen) que detecta as partículas com carga. Clique no botão verde-vermelho (On/Off ) para ligar a tela de fósforo. O que você observa? O que você imagina que isso representa? R: Vemos um ponto luminoso no centro da tela e podemos perceber a chegada de elétrons até a tela de fósforo. 4. Arraste a janela do laboratório para baixo e para esquerda, e arraste a janela do detector de fósforo para cima e para direita, diminuindo a sobreposição. Aperte o botão (Grid) na tela de fósforo. Clique nos botões acima e abaixo dos dígitos para modificar o campo elétrico (Electric Field) localizado no centro da mesa. Observe o ponto iluminado na tela do detector. Ajuste o campo elétrico para 5 V (cuidado para não clicar entre os dígitos, pois isso muda a posição do ponto decimal; para mudar o ponto decimal de volta, clique onde ele estava originalmente). O que acontece com o ponto iluminado na tela de fósforo? R: Percebemos que conforme aumentamos a voltagem, o ponto se desloca do centro da tala para a esquerda. 5. O que aconteceria com o ponto iluminado na tela de fósforo se a voltagem dos elétrons emitidos aumentasse? Por quê? R: O ponto iluminado se move para a esquerda. O ponto iluminado (Indicador da movimentação de cargas (-q) sofre um desvio devido a influência do aumento de potencial do campo elétrico (a volta dos elétrons emitidos supera o campo que distorce a sua trajetória). 6. Aumente a voltagem do canhão de elétrons clicando acima do dígito das centenas no controlador (o segundo visor da esquerda para a direita). Você não está alterando o número de elétrons emitidos e sim a energia potencial dos elétrons emitidos. O que acontece com o ponto iluminado na tela de fósforo? Por quê? R: Percebemos que o ponto retorna para o centro da tela. Porque aumentando a corrente elétrica os pontos ficam menos sensíveis ao efeito do campo elétrico.iluminados 7. O que aconteceria com o ponto iluminado se você aumentasse a voltagem do campo elétrico que o feixe de elétrons atravessa? Por quê? R: O ponto iluminado se move para a direita. Quanto maior for a energia cinética dos elé- trons emitidos pelo canhão de elétrons, menos sensíveis eles serão aos efeitos do campo elétrico externo aplicado para tentar desviar sua trajetória. 2 9. Arraste o canhão de elétrons para devolvê-lo ao balcão do almoxarifado (Stockroom). Clique no almoxarifado para entrar e clique duas vezes no canhão de elétrons para devolvê- lo à prateleira. Clique duas vezes na fonte de partículas alfa (Alpha Source) para selecioná-la ou arraste-a para o balcão. Clique na seta verde Return to Lab para voltar à bancada. Arraste a fonte de partículas alfa para a mesa, colocando-a no mesmo lugar em que estava o canhão de elétrons. Clique na fonte de partículas alfa para acionar o emissor (On/Off). O que aparece na tela de fósforo? Qual a carga das partículas alfa? R: Percebemos não haver alteração na trajetória das partículas alfa por parte do gerador de campo elétrico, dessa forma demonstrando serem partículas positivas. 10. Mude a unidade do campo elétrico de V (volts) para kV (quilovolts) clicando no botão acima da unidade. Esse campo elétrico é mil vezes mais forte do que o campo elétrico utilizado anteriormente com o canhão de elétrons.Observe o ponto iluminado enquanto você aumenta a força do campo elétrico de 0 kV para 5 kV. O movimento é sutil, então preste atenção. Para qual direção o ponto iluminado se deslocou quando você aumentou o campo elétrico? Compare a direção desse movimento com a direção do movimento do feixe de elétrons no campo elétrico? R: Percebemos o ponto Luminoso deslocando-se para a direita, sentido contrário a quando houve emissão de elétrons. 11. Por que é necessário um campo elétrico significativamente mais forte para mover as partículas alfa em relação ao feixe de elétrons? R: Porque a energia das partículas alfa são muito maiores do que a dos elétrons, pois elas são maiores tanto em massa quanto em carga. Referências 1- HALLIDAY, David; HESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos de Fascia. Vol. 3, 4. ed. Rio de Janeiro: LTC, 1996. p. 114, 138, 141. 2- Associação de Resistores. Disponível em: www.efeitojoule.com/2008/07/associacao-de- resistores.html 3- YOUNG, Hug D.; FREDMAN, Roger A. Fascia III: eletromagnetismo. 12. ed, São Paulo: Pearson Addison Wesley, 2009.p. 169. 4- Programa VIRTUAL PHYSICS 3.0
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