GERADOR DE VAN DER GRAAF

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GERADOR DE VAN DER GRAAF
 
(Peças de um Gerador de Van Der Graaf)
Seu layout básico consiste em:
1. um domo ou cúpula de descarga;
2. uma coluna de apoio;
3. dois roletes (superior e inferior);
4. dois pentes metálicos (superior e inferior);
5. uma correia transportadora; e
6. uma base para alojar o motor elétrico, fixar a coluna e o pente inferior.
Introdução
Sob a orientação da professor EZEQUIEL DE ANDRADE SILVA, realizamos no laboratório da FOA (Fundação Oswaldo Aranha) aula experimental de física III,com o objetivo de demonstrar visualmente a existência das linhas de força através do mapeamento de campo elétrico gerado pela produção de uma tensão com um gerador de Van Der Graaf excitando eletrodos de formatos diferentes,e interpretando o comportamento do campo elétrico nas proximidades.
O Gerador de Van der Graaf é um equipamento que foi desenvolvido por um Engenheiro americano chamado Robert Jemison Van de Graaff (1901 – 1967) 
Os átomos da matéria são formados de uma grande quantidade de partículas. Dentre elas as mais conhecidas são o próton (carga positiva), o elétron (carga negativa) e o nêutron (carga nula). Diz – se que, quando o número de prótons em um átomo é igual ao número de elétrons, este permanece neutro. Pode-se estender este raciocínio à matéria em geral. Esta condição é chamada de Equilíbrio Eletrostático.
No entanto, este equilíbrio pode ser desfeito. Isto é possível a partir de um processo chamado de Eletrização, que pode ocorrer de três maneiras: atrito, contato e indução. Para reproduzir estes processos é utilizado o Gerador de Van de Graaff ou gerador eletrostático de correia.
 
Princípio de funcionamento:
O princípio de funcionamento do gerador consiste em um terminal de alta tensão formado por uma esfera metálica oca montada na parte superior de uma coluna isolante.Pode-se criar uma diferença de potencial até 5 milhões de Volts e é utilizado para acelerar um feixe de elétrons, prótons ou íons, com o intuito de bombardear núcleos atômicos.
No gerador de Van de Graaff, um motor movimenta uma correia isolante que passa por duas polias, uma delas acionada por um motor elétrico que faz a correia se movimentar. A segunda polia encontra-se dentro da esfera metálica oca. Através de pontas metálicas a correia recebe carga elétrica de um gerador de alta tensão
A correia eletrizada transporta as cargas até o interior da esfera metálica, onde elas são coletadas por pontas metálicas e conduzidas para a superfície externa da esfera. Como as cargas são transportadas continuamente pela correia, elas vão se acumulando na esfera.
Ao carregar o gerado de Van der Graaf, o acúmulo de cargas no alto do gerador foi limitado devido a rigidez dielétrica e resistividade do ar e da coluna do equipamento, pois a partir de determinado momento começou a ocorrer efeito corona e a perda de cargas elétricas pela base do gerador.
Ao aproximar um objeto, seja ele um condutor ou não, da esfera de um Gerador de Van der Graaf em funcionamento, ocorre o aparecimento de uma ddp, pois na superfície da cúpula do gerador ocorre um sobrecarregamento de cargas. Quando a distância entre o gerador e o objeto for pequena o suficiente para que o campo elétrico exceda a rigidez dielétrica do ar, ocorrem as faíscas.
No laboratório,ao realizar o experimento com a vela acessa aproximando ao gerador,podemos perceber que ela teve sua chama repelida na direção oposta ,devido a produção de alta tensão elétrica que o gerador produz,comprimindo partículas de ar a sua volta,gerando eletricidade estática,explodindo átomos e criando íons,expelindo a chama que precisa de ar ''oxigênio'' pra queimar.
CONCLUSÃO
Com este experimento aprendemos muitos conceitos que vão além do que já sabíamos.O processo de eletrização, por exemplo, que passa por nossos olhos despercebido e que ocorre na natureza constantemente consiste em um fenômeno magnífico, com transferência de cargas elétricas entre corpos.Verificamos também que não existe isolante perfeito, sendo que o ar é um ótimo isolante elétrico, foi ionizado pelo gerador, desta forma só existe isolamento até certo ponto.
Bibliografia:
https://br.answers.yahoo.com acesso em 03 de outubro de 2016
http://www.feiradeciencias.com.br acesso em 06 de outubro de 2016
http://www.ebah.com.br acesso em em 06 de outubro de 2016