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EXPERIMENTO: DESCARGA EM GASES SOB PRESSÃO ATMOSFÉRICA 
 
 
 
 
 
DATA DA REALIZAÇÃO: 09/03/2018 
 
 
 
 
 
 
Alunos: 
Dasson Rommeningg Sousa Nunes 
Francisco Pereira de Sousa Junior 
Joycianne de Oliveira 
Mariana Cristina Freitas 
Rodrigo Prado Diniz 
Willame de Sousa Cantanhede
 
 
ESTÁCIO - CAMPUS SÃO LUÍS 
DISCIPLINA: FÍSICA TEÓRICA E EXPERIMENTAL III 
PROFESSOR: MsC. WELLINGTON SANTOS 
1. OBJETIVO 
 
O objetivo deste experimento foi identificar os anodos e catodos e classificar os 
gases como condutores e as condições necessárias para se estabelecer uma descarga elétrica 
desse gás sob pressão atmosférica. 
 
2. INTRODUÇÃO TEÓRICA 
 
• Descarga em gases sob pressão atmosférica: 
As descargas em gases ocorrem por causa da diferença de potencial entre dois eletrodos 
chamados catodo e anodo, que são ligados aos polos de um gerador estabelecendo então essa 
alta tensão. 
Inicialmente os gases á alta pressão são formados por atração, por conseguinte, essa 
ionização é muito intensa, provocando uma descarga violenta. 
 
Figura 2.1: Posicionamento das cargas elétricas positivas (anodo) e negativas (catodo). 
 
 
Fonte: http://www.efisica.if.usp.br/moderna/conducao-gas/cap1_06/. 
 
 
• Campo elétrico: 
É um campo que está em todos os pontos do espaço vetorial, que por sua vez 
transmite a ação da força elétrica para uma carga de prova q. Essa carga sendo positiva tem a 
força e o campo elétrico na mesma direção e mesmo sentido, mas se ela for negativa, a força e 
o campo terão mesma direção e sentido contrário. 
Figura 2.2: Carga de prova positiva, campo elétrico de mesmo sentido e direção. 
 
Fonte: https://www.slideshare.net/mobile/experimentun/campo-eltrico-2016. 
Figura 2.3: Carga de prova negativa, campo elétrico e força com mesma direção e sentido 
oposto. 
 
Fonte: https://www.slideshare.net/mobile/experimentun/campo-eltrico-2016. 
 
Em relação ao módulo do campo elétrico, colocando-se num ponto qualquer P, uma 
carga de prova +q, a mesma ficará sujeita à força de intensidade: 
 𝐹 = |𝑞| ∗ 𝐸 (1) 
Relacionando com a Lei de Coulomb: 
 𝐹 = 𝑘 ∗
|𝑄|∗|𝑞|
𝑑²
 (2) 
Substituindo: 
 |𝑞| ∗ 𝐸 = 𝑘 ∗
|𝑄|∗|𝑞|
𝑑²
 (3) 
Temos a equação do campo elétrico: 
 𝐸 = 𝑘 ∗
|𝑄|
𝑑²
 (4) 
 
• Diferença de potencial (ddp): 
É a relação entre o trabalho realizado pela força elétrica a propósito de uma partícula 
eletricamente carregada que é deslocada em meio aos pontos existentes, e sua carga. O 
trabalho produzido pela força elétrica é independente da trajetória seguida, força essa 
denominada força conservativa. 
O potencial elétrico adquirido por uma carga puntiforme é dado pela seguinte 
expressão: 
 𝑈 =
𝐾∗𝑄
𝑑
 (5) 
 
Unidades: 
▪ Carga: Coulomb (C); 
▪ Distância: Metro (m); 
▪ Potencial: Volt (V); 
▪ Energia: Joule (J). 
Figura 2.3: Diferença de potencial entre dois pontos em que cada um tem uma distância 
diferente da carga geradora. 
 
Fonte: https://www.ensinoadistancia.pro.br/EaD/Eletromagnetismo/PotencialE-Qdiscreto. 
 
3. MATERIAL UTILIZADO 
 
• 01 gerador eletrostático (fig.3.1); 
• 01 bastão isolante com esfera (fig. 3.2); 
• 01 esfera auxiliar de descarga (fig. 3.2). 
 
 Figura 3.1 Figura 3.2 
 
 
 Fonte: Acervo do Autor Fonte: Acervo do Autor 
 
 
 
4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL: 
 
● Em primeiro lugar ligou-se o gerador eletrostático na tomada, pois o mesmo 
funciona à base de energia elétrica. 
● logo após ligou-se o gerador e este começou a funcionar, ajustou-se as correias e as 
hastes que as aproximam para causar atrito entre elas. 
● estas ao começarem a girar produzem um processo de eletrização por atrito e assim 
gera um campo elétrico. Ao aproximarmos a esfera menor da cúpula notou-se a interação de 
energia entre eles, mas ao se afastar um pouco um do outro se percebeu que a intensidade da 
corrente elétrica diminuiu, com isso pode-se concluir que quanto maior for a proximidade 
entre os corpos maior será a intensidade entre eles e vice-versa. 
Figura 05- Aproximação do bastão à cúpula do gerador 
 
Fonte: Acervo do Autor 
 
 
 
5. OBTENÇÃO E ANÁLISE DOS RESULTADOS 
 
Após esse experimento podemos observar quais são as condições para que os gases 
se tornem ou deixem de ser condutores, pois isso depende de vários aspectos que devem ser 
abordados, como por exemplo: 
Pressão: ao diminuirmos a pressão de um gás, ele passa a ter uma condutividade 
elétrica maior, sendo assim uma descarga elétrica terá mais facilidade de passar por o mesmo 
se comparado a um sob alta pressão. 
Distancia: a distância entre os eletrodos também é um fator que conta muito quando 
falamos na capacidade de um gás se tornar condutor, pois se mantermos a pressão e baixa por 
exemplo e colocarmos os eletrodos a uma distancia grande, não será possível passar uma 
descarga no gás entre eles, da mesma forma ao diminuirmos essa distancia estamos 
facilitando para que isso aconteça, é o que nos mostra a equação (4). 
𝐸 = 𝑘 ∗
|𝑄|
𝑑²
 . 
Quando esses dois quesitos acima (pressão e distancia) são satisfeitos, podemos ver 
uma descarga elétrica (um feixe de raios de luz azul gerado entre as esferas), acompanhado 
por um som típico de descarga elétrica figura 5.1. 
 
Figura 5.1: feixe de luz entre as esferas 
 
Fonte: acervo do autor. 
6. QUESTIONÁRIO 
 
 1. O que se entende por campo elétrico? Por que dizemos que o campo elétrico é um 
campo conservativo? 
 O campo elétrico é a força provocada pela ação de cargas elétricas e dizemos que 
o mesmo é um campo conservativo porque tem o seu rotacional nulo. 
 
 2. O que se entende por linhas de força de um campo elétrico? 
 As linhas de forças são linhas imaginarias, tangentes aos vetores campos elétricos 
em cada ponto do espaço sob influência elétrica e no mesmo sentido dos vetores campo 
elétrico. 
 
 3. Cite três propriedades das linhas de forças do campo elétrico. 
Saem de cargas positivas e chegam às cargas negativas, duas linhas de força 
nunca se cruzam e a intensidade do campo elétrico é proporcional à concentração 
das linhas de forças. 
 
4. Assinale a região onde o campo elétrico representado é mais intenso. 
 
 A região que é mais intensa se encontra no ponto P3, pois encontra-se mais próximo 
da extremidade do bastão e a sua força é mais intensa. 
5. Caso abandonássemos uma carga no interior deste campo, trace a possível trajetória: 
a que a mesma teria se: 
• Carga positiva 
 
 
• Carga negativa 
 
6. Ligue o aparelho e aproxime a esfera menor da esfera. Observe o fenômeno e procure 
justifica-lo. 
 Quando aproximou o bastão com a esfera próximo a cúpula do gerador observou-se 
a produção de raios(estalo), isso ocorreu pois a cúpula estava eletrizada positivamente e 
tudo que se aproximou no momento ocorreu o mesma coisa 
7. Justifique o fato da mistura gasosa envolvente (ar à pressão atmosférica) passa de 
isolante para condutores de eletricidade. 
 Ao inserirmos um certo condutor carregado no interior de outro condutor oco 
eles começam a interagir através do contato, toda a carga elétrica doprimeiro é 
transferida ao segundo, não importa qual seja a carga que o condutor oco possuía 
incialmente. Se esse processo for repetido diversas vezes constantemente, vai ocorrer um 
aumento de carga do condutor oco extremamente. Porém, há um a limitação por causa 
das com aplicações de Isolamento da carga. No processo de elevação do potencial, o ar 
que se encontra rodeando dentro do condutor oco se transforma em condutor e começa a 
dissipar carga. 
8. Como denominamos o maior valor que o campo elétrico E pode assumir sobre um 
material isolante sem que este material conduza a eletricidade? 
Quando um dielétrico transtorna a intensidade de seu campo, começa a puxar (ou 
empurra para o campo de sina contrario) elétrons completamente para fora das moléculas 
e o material tornar –se condutor. O campo dielétrico máximo que um dielétrico pode 
suportar sem se romper é conhecido como "rigidez dielétrica". 
 
 
 
9. Justifique o ruído e a cor azulada verificados durante a descarga elétrica no ar. 
 O ruído dá por conta das descargas rápidas, na qual é emitida uma luz azulada, que e 
conhecida com centelha. E a centelha é luz emitida durante a ionização das moléculas. 
10. Como denominamos o ruído e o clarão de cor azulada que surge durante a descarga, 
quando o fenômeno ocorre na natureza? 
 Raios e relâmpagos: os raios são das descargas em centelha, que se dá entre duas 
nuvens ou entre a nuvem e a terra. 
 
 
6. CONCLUSÃO 
 
Conclui-se que o experimento feito em laboratório, usando o gerador de van der graff, 
onde pôde-se notar o seu comportamento e observar o processo de descargas em gases sob 
pressão atmosférica. 
Bom notamos que em torno da cúpula do gerador avia uma pequena formação de 
campo elétrico que apontava para fora, sendo assim constatamos com mais clareza uma 
transferência de elétrons no ar, através de estalos luminosos de cor azuladas que assim 
evitava uma descargas elétricas, esse processo só acontecia quando aproximávamos o corpo 
de prova próximo a cúpula do gerador, que logo após tornava-se um condutor formando 
assim faíscas luminosas continuas, com isso notamos a força de atração que avia entres os 
corpos elétricos das esferas que mesmos com cargas diferentes se atraiam. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BIBLIOGRAFIA 
 
 [1] Disponível em: http://www.efisica.if.usp.br/moderna/conducao-gas/cap1_06/. 
 Acesso em: 12/03/2018. 
 
[2] Disponível em: https://www.mundovestibular.com.br/articles/5886/1/Conducao-de-
eletricidade-pelos-gases/Paacutegina1.html 
Acesso em:20/03/2018. 
 
[3] Disponível em: http://www.efisica.if.usp.br/moderna/conducao-gas/cap1_06/. 
Acesso em: 20/03/2018