Relatorio 8 - Eletrização e Campo Elétrico

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Disciplina: Física Experimental I 
Professor (a): Alci Mendes
Eletrização e Campo Elétrico
Aluna: Ingrid Tais de Oliveira Araújo
Matrícula: 2013210210446
Curvelo, 21 de novembro de 2014.
O experimento consiste em várias partes, com o objetivo de verificar 
experimentalmente os três processos de eletrização (por atrito, por indução e por contato)
e mostrar as linhas de forças de campo elétrico. Para isso foram necessários:
 Eletroscópio de ponteiro;
 Bastões de vidro, acrílico e PVC;
 Pendulo eletrostático;
 Carretel de linha;
 Copo de Faraday;
 Canudos de plástico;
 Flanela;
 Papel alumínio;
 Tira de poliéster;
 Papel toalha;
 Gerador de Van de Graaff; 
 Cabos elétricos;
 Conjunto de eletrodos;
 Óleo;
 Fubá.
Procedimentos:
1.1 – Atritando o canudinho no papel toalha, um deles
cede e outro recebe elétrons. No caso do canudinho
atritado com papel, o canudinho fica com cargas
negativas e o papel com cargas positivas. Ao aproximá-lo
das folhas de papel alumínio que estava inicialmente
neutras, as folhas atrairão os elétrons do lado mais
próximo ao canudo através da indução eletrostática,
deixando o alumínio com dois polos de carga, mas ainda
com carga nula. Um corpo eletrizado positivamente ou
negativamente exerce atração sobre outro neutro seja ele
isolante ou condutor. Isto ocorre devido ao das moléculas
superficiais do corpo neutro formarem dipolos em virtude
do fenômeno da polarização de cargas elétricas.
Imagem 1.1-Atração entre canudo com carga 
negativa e alumínio picado com carga neutra.
1.2 – Atritando o canudinho no papel toalha ele perderá
elétrons, tornando-se assim eletrificado positivamente.
Aproximando-se o canudinho eletrizado negativamente no
alto de um filete de água, devido à atração elétrica, ocorre
um desvio visível na parte de baixo da trajetória do filete
de água. Um corpo eletrizado positivamente ou
negativamente exerce atração sobre outro neutro seja ele
isolante ou condutor. Isto ocorre devido ao das moléculas
superficiais do corpo neutro formarem dipolos em virtude
do fenômeno da polarização das cargas elétricas. Além
disso, as moléculas de água, são naturalmente moléculas
polares.
Imagem 1.2-Atração entre canudo com carga 
negativa e filete de água com carga neutra.
2 – Retiramos um fio da tira de poliéster e amarramos na
extremidade do eletroscópio, na outra extremidade do fio
amarramos uma pequena placa de alumínio. Atritando o bastão
de PVC com a flanela, ele adquirirá carga elétrica negativa. Ao
aproximá-lo da placa neutra acontecerá atração entre eles, então
pode-se afirmar que o objeto está eletrizado. A atração ocorre
devido à força elétrica entre cargas de sinais opostos. Isto ocorre
devido ao fenômeno da polarização de cargas. 
Imagem 2- Atração entre PVC 
eletrizado e placa de alumínio.
3 – Atritando o canudinho no papel toalha, um deles cede e outro
recebe elétrons. No caso do canudinho atritado com papel, o
canudinho fica com cargas negativas e o papel com cargas
positivas. 
Imagem 3- Atrito entre papel e canudo.
4.1 – Atritando o bastão de acrílico com o papel toalha, o acrílico cederá elétrons quando 
para o papel, pois se localiza, na Série Triboelétrica, acima do papel. Ao aproximá-lo do 
canudo (eletrizado no passo 3) suspenso no pêndulo eletrostático, o canudo será atraído 
para o bastão já que cargas contrárias se atraem (imagem 1 da sequência). 
4.2 – Atritando o bastão de vidro no papel, o bastão fica carregado positivamente. Ao 
aproximá-lo do canudo (eletrizado no passo 3) suspenso no pêndulo eletrostático, o 
canudo será atraído para o bastão já que cargas contrárias se atraem (imagem 2 da 
sequência). 
4.3 – Atritando o bastão de PVC com a flanela, ele adquirirá carga elétrica negativa. Ao 
aproximá-lo do canudo (eletrizado no passo 3) suspenso no pêndulo eletrostático, o 
canudo será repelido pelo PVC, já que cargas iguais se repelem (imagem 3 da 
sequência).
Imagem 4: Sequência de reações ao aproximar bastões de acrílico, vidro e PVC a um canudo eletrizado. 
5 – O copo de Faraday foi fixado na parte superior do eletroscópio. Em
seguida o bastão de PVC foi friccionado no papel ficando com carga
negativa. Conforme o bastão eletrizado (indutor) vai se aproximando do
copo de Faraday fixado no eletroscópio (induzido), inicia-se e
intensifica-se o fenômeno da indução. Elétrons abandonam o copo e
movem-se para regiões mais afastadas (extremidade inferior da lâmina
interna e agulha indicadora). Como a agulha e a lâmina apresentam
cargas de mesmo sinal (negativo, no caso), ocorre a repulsão e o
torque decorrente faz a agulha girar. Afastando e aproximando o indutor
do induzido poderemos notar a variação na deflexão da agulha. O
eletroscópio, como um todo, continua com carga total zero; os elétrons
em excesso na extremidade inferior somam o mesmo número que os
prótons desacompanhados no copo de Faraday.
Imagem 5: Aproximação de bastão 
eletrizado ao eletroscópio.
6 - Assim como na parte 3 e 5 do experimento. O cadudo eletrizado (indutor) vai se 
aproximando do botão metálico do eletroscópio (induzido), inicia-se e intensifica-se o 
fenômeno da indução, ou seja, “separação de cargas de sinais opostos, no próprio 
condutor, por presença de cargas indutoras”. Elétrons abandonam o botão superior e 
movem-se para regiões mais afastadas (extremidade inferior da lâmina interna e agulha 
indicadora). Como a agulha e a lâmina apresentam cargas de mesmo sinal (negativo, no 
caso), ocorre a repulsão e o torque decorrente faz a agulha girar. O eletroscópio, como 
um todo, continua com carga total zero; os elétrons em excesso na extremidade inferior 
somam o mesmo número que os prótons desacompanhados no botão metálico (Imagem 
6.1). Ao retirarmos o indutor as cargas se distribuem e o ponteiro volta a sua posição 
inicial (Imagem 6.2).
Imagem 6.1: Canudo eletrizado no eletroscópio. Imagem 6.2: Eletroscópio após retirada de canudo eletrizado.
7.1 – O copo de Faraday foi fixado na parte superior do eletroscópio.
Em seguida o bastão de PVC foi friccionado no papel ficando com
carga negativa. Conforme o bastão eletrizado (indutor) vai se
aproximando do copo de Faraday fixado no eletroscópio (induzido),
inicia-se e intensifica-se o fenômeno da indução, ou seja, “separação
de cargas de sinais opostos, no próprio condutor, por presença de
cargas indutoras”. Elétrons abandonam o botão superior e movem-se
para regiões mais afastadas (extremidade inferior da lâmina interna e
agulha indicadora). Como a agulha e a lâmina apresentam cargas de
mesmo sinal (negativo, no caso), ocorre a repulsão e o torque
decorrente faz a agulha girar. Afastando e aproximando o indutor do
induzido poderemos notar a variação na deflexão da agulha. O
eletroscópio, como um todo, continua com carga total zero; os
elétrons em excesso na extremidade inferior somam o mesmo
número que os prótons desacompanhados no copo de Faraday.
Imagem 7.1: Sistema bastão/copo/
eletroscopio eletrizado.
7.2 – Com o indutor mantido bem próximo ao copo, o operador,
representando um condutor aterrado, aproxima seu dedo do copo. Ao
tocar, os elétrons em excesso movem-se (através do corpo do
operador) para o solo. A extremidade inferior do aparelho perde sua
carga negativa (lâmina e agulha), não há mais a repulsão e, a agulha,
retorna à sua posição vertical (indicação de carga zero). Os prótons
desacompanhados do botão continuam 'presos' por força de atração
devido às cargas negativas do indutor. Para efeito externo, o sistema
indutor + induzido, apresenta-se com carga total zero. O eletroscópio
ainda não está eletrizado, de certo modo nem está 'polarizado', uma vez
que a carga positiva no botão é inoperante para ações externas. Afasta-
se a mão do operador do aparelho. Ele estará agora eletricamente
isolado.
Imagem 7.2: Aterrando o sistemacopo/eletroscopio/bastão
 
7.3 – Afasta-se o indutor do induzido. Nesse afastamento ocorrerá
novo movimento de elétrons, da lâmina e da agulha para o botão
superior, para neutralizar a carga positiva concentrada no botão.
Essa concentração desaparece mas, nos locais de onde saíram
elétrons ficarão prótons desacompanhados. 'Tudo se passa como
se', os prótons concentrados inicialmente no botão se espalhassem
para todas as regiões metálicas do aparelho. Todo o eletroscópio
está, agora, eletrizado. As cargas positivas desacompanhadas na
agulha e na lâmina repelem-se e, o torque que produzem, dá nova
deflexão à agulha ... acusando o estado eletrizado.
Imagem 7.3: Sistema copo/ eletroscopio eletrizado
8.1 – Inicialmente dois eletrodos pontuais carregados
com sinais opostos foram conectados aos cabos
elétricos do gerador. Nesse sistema houve a interação
entre as cargas positivas e negativas. Formando-se uma
configuração nas linhas de campo elétrico que resultou
em contínuas curvas nos grãos de fubá não revelando
um campo elétrico uniforme. Neste modelo verificou-se
uma maior intensidade de campo elétrico localizada em
área próxima aos eletrodos. Tal constatação foi
percebida pela maior concentração das linhas de força
naquela região.
Imagem 8.1 - Linhas de Forças em cargas pontuais.
 
8.2 – Inicialmente dois eletrodos pontuais foram
conectados aos cabos elétricos do gerador. Em seguida
dois eletrodos retos metálicas foram montadas em
contato com os condutores pontuais. Em seguida o
recipiente de vidro, com certa quantidade de óleo de
rícino foi apoiado sobre o conjunto metálico.
Posteriormente foi adicionado, à superfície do óleo,
farelo de milho. Após a preparação iniciamos a primeira
fase com a partida do gerador eletrostático de Van Der
Graff. Observou-se que as linhas de campo elétrico que
se formaram ,entre as placas, ficaram paralelas e
espaçadas igualmente uma da outra formando um
campo elétrico uniforme conforme configuração abaixo. Imagem 8.2 Linhas de Forças placas paralelas.
8.3 – Posicionamos a carga pontual no centro do anel e
ligamos a fonte com a carga pontual no polo positivo e o
anel no polo negativo, observa-se que as linhas de campo
encerram-se no anel. Já quando invertemos os polos
vemos que as linhas de campo iniciam-se no anel e
convergem para a carga pontual.
Imagem 8.3 - Linhas de Força 
Conclusão:
Com os experimentos deste trabalho comprovou-se a existência de cargas 
elétricas, bem como suas propriedades de atração e repulsão. Também podemos dizer 
que os fenômenos elétricos só podem ser observados em determinadas condições, ou 
seja, para que haja repulsão ou atração entre dois ou mais materiais é preciso que a 
somatória de suas cargas não seja nula. Isso quer dizer que é preciso que hajam cargas 
positivas ou negativas em excesso no material, como pôde ser visto nos experimentos 
realizados. 
Foi possível comprovar também que o campo elétrico é uniforme tanto para o caso 
de duas placas colocadas paralelamente uma em relação à outra, como para o caso de 
dois polos circulares. No primeiro caso, as linhas equipotenciais são paralelas as barras 
(e perpendiculares as linhas de campo formadas entre elas) e no segundo caso vimos 
que as superfícies equipotenciais são formadas de maneira concêntricas em relação as 
polos, formando assim uma família de circunferências aumentando de tamanho a medida 
que se afasta.