Relatório 1

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INTRODUÇÃO TEÓRICA
PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
Quando dizemos que um corpo está “carregado”, isso significa que ele tem um desequilíbrio de cargas, apesar de a carga resultante geralmente representar apenas uma minúscula fração da carga total positiva ou negativa contida no corpo. O processo de retirar ou acrescentar elétrons a um corpo neutro para que este passe a estar eletrizado denomina-se eletrização. Existem, no entanto, três formas de se eletrizar um objeto:
- Eletrização por atrito ocorre quando atritamos dois corpos, inicialmente neutros, e haverá transferência de elétrons de um corpo para o outro, de tal forma que um corpo fique eletrizado positivamente (cedeu elétrons), e outro corpo fique eletrizado negativamente (ganhou elétrons). A eletrização por atrito é mais forte quando é feita por corpos isolantes, pois os elétrons permanecem nas regiões atritadas.
- Eletrização por contato é outro processo capaz de eletrizar um corpo é feito por contato entre eles. Se dois corpos condutores, sendo pelo menos um deles eletrizado, são postos em contato, a carga elétrica tende a se estabilizar, sendo redistribuída entre os dois, fazendo com que ambos tenham a mesma carga, inclusive com mesmo sinal.
- Eletrização por indução é um processo feito por indução, quando um corpo eletrizado negativamente, que chamamos de indutor, e outro corpo, inicialmente neutro, que chamamos de induzido. Ao aproximar um corpo eletrizado de outro neutro, haverá a separação das cargas elétricas. Se ainda na presença do corpo eletrizado e o neutro(induzido) for ligado a outro de grande capacidade eletrostática, esses trocarão cargas e o corpo neutro ficará eletrizado. 
FORÇA ELETROSTÁTICA
Duas partículas carregadas exercem forças uma sobre a outra. Se as cargas das partículas têm o mesmo sinal, as partículas se repelem, ou seja, são submetidas a forças que tendem a afastá-las. Se as cargas das partículas têm sinais opostos, as partículas se atraem, ou seja, são submetidas a forças que tendem a aproximá-las.
Esta força de repulsão ou atração associada à carga elétrica dos objetos é chamada de força eletrostática. A lei que permite calcular a força exercida por partículas carregadas é chamada de Lei de Couloumb em homenagem a Charles-Augustin de Coulomb, que a propôs em 1785, com base em experimentos em laboratório e é dada pela seguinte equação:
onde k é denominada constante eletrostática e possui o valor:
 
CAMPO ELÉTRICO
O campo elétrico consiste em uma distribuição de vetores, um para cada ponto na região ao redor de um objeto carregado, tal como uma barra carregada. Teoricamente, definimos o campo elétrico colocando-se uma carga positiva , chamada de carga teste, em algum ponto P próximo de um objeto carregado. A seguir, medimos a força eletrostática F que atua sobre a carga teste. O campo elétrico E no ponto P devido ao objeto carregado é definido como:
DESCARGA ELÉTRICA
Descarga elétrica é um súbito fluxo de eletricidade entre dois objetos carregados causado por contato, curto circuito ou uma falha elétrica. Um acúmulo de energia estática pode ser ocasionado por indução eletrostática ou por efeito triboelétrico. A descarga elétrica ocorre quando objetos carregados com cargas opostas se aproximam ou quando a rigidez dielétrica falha, ocasionando uma faísca.
PODER DAS PONTAS
Uma ponta é uma região muito curva. E como a eletricidade se acumula mais nas regiões mais curvas, quando um corpo eletrizado tem uma ponta, nela há grande acúmulo de carga elétrica. Numa ponta a densidade elétrica é sempre maior do que nas regiões não pontudas. Com as pontas se dão os três fatos seguintes: 
- Uma ponta sempre se eletriza mais facilmente do que uma região não pontuda;
- Se um corpo já está eletrizado, uma ponta perde carga elétrica mais facilmente do que as regiões não pontudas; por este motivo é difícil manter-se eletrizado um corpo que possua pontas;
- Se um corpo está eletrizado, uma ponta tem sobre os outros corpos uma ação muito mais forte do que as regiões não pontudas. 
Esses três fatos são conhecidos como “poder das pontas”.
VENTO ELÉTRICO
No terminal negativo da máquina eletrostática prenda uma ponta, que se eletriza negativamente. Como a ponta tem carga negativa, repele elétrons das moléculas de ar que estão próximas dela. Elétrons de muitas dessas moléculas de ar escapam das moléculas. A molécula com falta de elétrons deixa de ser neutra e se torna um agregado de partículas com carga resultante positiva, que chamamos íon positivo. O íon positivo é então atraído pela ponta. Quando os íons positivos são atraídos pela ponta, arrastam consigo outras moléculas de ar. Há então um deslocamento de moléculas de ar para a ponta, como se estivesse soprando um vento. Esse deslocamento de ar, provocado por fenômeno elétrico, é chamado vento elétrico, ou sopro elétrico. Para evidenciar o vento elétrico, coloque perto da ponta a chama de uma vela. O ar, ao ser deslocado, arrasta consigo a chama para a ponta tal qual como se a chama fosse.
BLINDAGEM ELETROSTÁTICA
Quando um corpo condutor de eletricidade é eletrizado por meio de algum dos processos de eletrização, as cargas elétricas são distribuídas uniformemente em sua superfície. Isso acontece porque as cargas elétricas tendem a afastar-se, de acordo com o princípio da repulsão entre cargas de mesmo sinal, até atingirem uma condição de repouso, o equilíbrio eletrostático.
Uma das propriedades de um condutor em equilíbrio eletrostático é que o campo elétrico em seu interior é nulo justamente pela sua distribuição de carga. Esse fenômeno é conhecido como blindagem eletrostática.
EXPERIMENTO 1:
DEMONSTRAÇÃO DOS TIPOS DE CARGAS EM CORPOS ATRITADOS
1 - OBJETIVO
Verificar os tipos de cargas que surgem ao friccionar hastes de plástico através de uma lâmpada neon, ao serem friccionadas com papel áspero.
2 – MATERIAIS UTILIZADOS
Haste de Polipropileno(cinza); Haste Acrílica (transparente); Lâmpada; Folhas de Papel ásperos, secas.
3 – PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Segurou-se uma das extremidades da haste de polipropileno, enquanto a outra foi intensamente atritada com um pedaço de papel seco. Após algum certo tempo executando esse processo, segurou-se a lâmpada por uma das extremidades metálicas e, logo em seguida, encostou-se a outra extremidade na parte atritada da haste. O mesmo foi feito com a haste de acrílico e observou-se o sentido da iluminação.
4 – RESULTADOS E DISCUSSÕES
Ao atritar o bastão de polipropileno com um papel áspero, o mesmo passou a ter um excesso de cargas, para descobrir qual a carga, tocou-se a extremidade externa da lâmpada (ou seja, a extremidade que não estava sendo segurada), ao tocá-la no bastão a mesma adquiriu uma luz, que fluiu no sentido da haste para a mão, indicando que o bastão estava com um excesso de carga negativa.
Este fato pode ser explicado devido à diferença dos materiais dos corpos que estavam sendo atritados, ou seja, eles não tinham a mesma tendência de ganhar e perder elétrons, portanto ao atritá-los houve transferências de elétrons do papel para a haste, fazendo com que a haste ficasse com um excesso de cargas negativas, descoberta pelo sentido da iluminação, pois ela indica o caminho percorrido pelo fluxo de elétrons, ou seja, pelas cargas negativas, pois apenas elas se deslocam sobre os condutores.
Realizou-se o mesmo experimento com a haste de acrílico, e percebeu-se que o sentido da carga foi contrário ao sentido da haste de polipropileno, ou seja, da extremidade da lâmpada segurada pela mão para a haste, assim a haste de acrílico possuía um excesso de carga positiva. Esta diferença entre as cargas das hastes de polipropileno e de acrílico deve-se ao fato do material de qual são feitas, pois de acordo com a série triboelétrica o polipropileno tem maior capacidade de receber elétrons e o acrílico de doar.
5 – CONCLUSÃO
Conclui-se que o resultado do experimento realizado correspondeu ao esperado teoricamente, já que foi observada a aquisição de cargas nas hastes (negativana haste de polipropileno e positiva na de acrílico) após serem atritados com o papel áspero como previa a série triboelétrica, o que se confirmou com a descoberta da carga em cada haste pela observação do sentido da iluminação ao na lâmpada de neon, de acordo com o deslocamento de elétrons sobre os condutores.
EXPERIMENTO 2:
FORÇA ENTRE CORPOS CARREGADOS
1 - OBJETIVO
Verificar as forças que atuam entre hastes de polipropileno, hastes acrílicas e folhas de plástico quando atritadas com papel.
2 – MATERIAIS UTILIZADOS
Base do Eletroscópio; Haste de Polipropileno; Haste Acrílica (transparente); Grampo para as hastes redondas; Folhas de papel áspero, secas.
3 – PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
No ponto médio da haste de polipropileno foi fixado um grampo para hastes redondas e, logo após, pendurado na base do eletroscópio. Segurando uma das extremidades da haste pendurada, atritou-se o outro lado com um papel seco, tornando a pendurá-la na balança. Atritou-se, então, uma extremidade da segunda haste de polipropileno e uma da de acrílico. Em seguida, aproximou-se o extremo friccionado da haste de polipropileno aos extremos neutro e carregado da haste na balança eletrostática, anotando as observações. O mesmo foi feito com a haste de acrílico carregada.
4 – RESULTADOS E DISCUSSÕES
Ao criar uma balança elétrica devido ao atrito entre o papel áspero e a haste de polipropileno pendurada pelo seu ponto médio, aproximou-se da balança outra haste de polipropileno também carregada por atrito, e observou-se que ao aproximar a haste da parte atritada da balança houve uma repulsão e ao aproximar a haste da parte neutra da balança houve uma atração
Podemos explicar o ocorrido porque como visto no experimento anterior, a haste de polipropileno ao ser atritada fica com um excesso de carga negativa, como a haste da balança é do mesmo material, elas ficam com a mesma carga, portanto se repelem ao se aproximarem. 
Já ao aproximar a haste da parte neutra ocorre uma indução, onde os elétrons se afastam e os prótons se aproximam da haste, efeito este chamado de polarização, logo a atração entre a haste negativamente carregada e os prótons da parte neutra da balança se atraem.
Do mesmo modo, atritou-se a haste de acrílico que como vimos no experimento anterior adquire um excesso de carga positiva, portanto ao ser aproximada do lado carregado da balança houve uma força de atração, visto que elas possuem cargas opostas, do mesmo modo ao aproximar a haste de acrílico do lado neutro da balança houve uma atração pelos mesmos motivos que a haste de polipropileno (efeito de indução), só que desta vez não houve atração dos prótons, houve atração pelos elétrons.
5 – CONCLUSÃO
Conclui-se que o resultado do experimento realizado correspondeu ao esperado teoricamente, já que foi observado os efeitos da indução e da polarização, onde duas hastes de matérias, diferentes ao serem eletrizadas e colocadas próximas a uma balança elétrica, demonstrou o efeito da repulsão quando as cargas eram iguais e da atração quando as cargas eram diferentes ou neutras, esse último caso é explicado pelo efeito da indução elétrica.
EXPERIMENTO 3:
ELETRIZAÇÃO POR ATRITO
1 - OBJETIVO
Demonstrar como podemos carregar eletrostaticamente um corpo, por atrito, evidenciando indiretamente a existência de cargas através da força eletrostática.
2 – MATERIAIS UTILIZADOS
Canudo de Polipropileno; Folhas de Papel ásperas e secas ;
3 – PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Atritou-se o canudo de polipropileno com folhas de papel, com a finalidades de eletrizar esse canudo;
O canudo, logo depois da eletrização, o canudo foi posto em contato com a parede como na Figura 3A 
Figura 3A – Canudo sendo atritado com uma folha de papel. (Canudo Eletrizado)
Fonte: <http://fisica.uems.br/aprenda/induz>, Eletrização por indução, Lilian N. Pereira
4 – RESULTADOS E DISCUSSÕES
Logo quando o canudo de polipropileno foi posto em contato com a parede, notou-se que o canudo ficou grudado.
Esse fenômeno pode ser explicado pelo fato de o canudo atritado ter adquirido cargas negativas (ficando eletrizado negativamente). Esse canudo ao aproximar-se da parede que está “Neutra”, é atraído pelas cargas positivas encontradas na parede, causado assim uma força de atração capaz de manter o canudo grudado na parede.
5 – CONCLUSÃO
Corpos isolantes ou dielétricos, quando atritados, tem a capacidade de se eletrizar, e quando estes são postos em contato com superfícies neutras podem grudar por consequência da força de atração gerada pelo corpo eletrizado e a carga oposta a esse corpo, da superfície neutra.
EXPERIMENTO 4:
ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO
1 - OBJETIVO
 Verificar o efeito causado por hastes e folhas carregadas sobre pedaços de papel e folhas de alumínio.
2 – MATERIAIS UTILIZADOS
Base do eletroscópio; Haste de Polipropileno (cinza); Haste de Acrílico (transparente); Par de pêndulos; Folha de acetato; Folha de alumínio fina; Folhas de Papel áspero, secas. 
3 – PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
1. Cortou-se uma folha de papel em vários pedaços pequenos; 
2. Da mesma forma, a folha de alumínio foi cortada em pedaços pequenos; 
3. Carregou-se eletricamente a haste de polipropileno atritando com o papel que, em seguida, foi aproximamada dos pedaços de papel sobre a mesa e observou-se o ocorrido (Figura 4A); 
4. O experimento foi repetido com os pedaços de papel alumínio;
Figura 4A – Haste sendo passada sobre os pedaços de papel.
Fonte: Roteiro experimental do Laboratório de Ensino de Física 3, IF/UFAL.
4 – RESULTADOS E DISCUSSÕES
	Ao passar a haste de polipropileno eletrizada sobre os pedaços de papel, observamos que a haste atraiu os pedaços de papel, os quais ficaram grudados no objeto eletrizado. Ao passar a mesma haste sobre os pedaços da folha de alumínio, observou-se o mesmo fenômeno.
O extremo atritado da haste de polipropileno ficou com acúmulo de cargas negativas. Com a proximidade da haste eletrizada, a superfície dos pedaços de papel foi polarizada e houve uma separação de cargas nos pedaços de folha de alumínio, onde as cargas positivas ficaram concentradas na região mais próxima da haste.
Ao utilizar a haste de acrílico no mesmo experimento, foi possível observar uma interação atrativa com os pedaços de papel. No entanto, ao aproximar a haste de acrílico sobre os pedaços de folha de alumínio, houve uma interação atrativa seguida de uma forte repulsão. Ao aderirem inicialmente na superfície da haste de polipropileno, os pedaços de folha de alumínio ficaram carregados e a carga negativa dessa haste foi distribuída por todo o material. Em contato com a haste de acrílico, que estava carregada positivamente, houve uma neutralidade nas cargas na haste. Com a presença de outros pedaços de folha de alumínio carregadas negativamente, as interações repulsivas prevaleceram.
5 – CONCLUSÃO
Foi possível perceber na prática de eletrização por indução, que a indução pode se comportar de formas diferentes se mudamos o corpo eletrizado (hastes de polipropileno e de acrílico).
Além disso foi possível também analisar o comportamento de objetos neutros quando postos em contato com corpos eletrizados.
EXPERIMENTO 5:
DESCARGAS ELÉTRICAS
1 - OBJETIVO
Observar as diferentes naturezas de interação entre cargas a as causas e efeitos das descargas elétricas. 
2 – MATERIAIS UTILIZADOS
Gerador Eletrostático (fonte de alta tensão); Esferas condutoras com suporte isolante; Fios para ligações; Caneco condutor; Fio condutor pontiagudo (alfinete); Vela; Fiapos de algodão. 
3 – PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
1 - Duas esferas foram ligadas a dois polos diferentes e um fiapo de algodão bem leve foi utilizado para observar o comportamento do campo elétrico das esferas.
2 - As esferas foram aproximadas, a ponto de produzir uma descarga elétrica. 
3 - As pontas metálicas foram aproximadas em seguida e afastadas levemente até a distância máxima onde ocorresse a descarga no ar isolante.
4 - Com as pontas afastadas suficientementepara não se ter a desgarga, uma vela acesa foi colocada entre as pontas das duas esferas carregadas, fazendo com que novamente houvesse descarga elétrica entre as pontas metálicas das esferas.
5 - A vela foi então posta em várias posições ao redor das esferas, de modo que o vento elétrico fosse observado. 
4 – RESULTADOS E DISCUSSÕES
1 – Utilizando o fiapo de algodão foi possível confirmar que o campo elétrico criado em uma carga positiva tem um sentido de afastamento. E o campo elétrico criado em uma carga negativa tem um sentido de aproximação.
Ficando claro que o sentido do campo elétrico depende exclusivamente do sinal da carga elétrica.
2 – Ao aproximar as duas esferas a uma distância muito pequena, pudemos observar a descarga elétrica ocorrer, pelo fato de as esferas estarem carregadas com cargas opostas.
3 – Ao aproximar as pontas metálicas das esferas, notou-se que o fenômeno da descarga elétrica pode ser notado a uma distância muito maior do que a em que se obteu o fenômeno na parte 2 do experimento, mostrando que as que as cargas elétricas têm maior facilidade para entrar e para sair por lugares pontiagudos, confirmando a teoria do Poder das Pontas.
4 – As duas pontas metálicas foram separadas por uma distância onde não se observava mais a descarga elétrica, ao se aproximar uma vela acesa entre as pontas, o fenômeno voltou a ocorrer, mostrando que o aquecimento do ar pode facilitar a ocorrência deste fenômeno.
5 – Ao se colocar a vela em várias posições ao redor das esferas, observamos que a chama se contorcia em direções diferentes, como se estivesse sendo soprada, mas pela teoria, sabemos que o ar é deslocado pelo campo elétrico e arrasta consigo a chama, a esse fenômeno damos o nome de Vento Elétrico.
5 – CONCLUSÃO
Conclui-se que todo o estudo teórico feito previamente ao experimento foi confirmado pelo mesmo, visto que o campo elétrico dos polos se diferem e se mostraram radiais pelo experimento com o fiapo do barbante. A descarga elétrica foi induzida pela aproximação de dois polos com cargas contrárias, com destaque para a distância, que ao ser analizada se aproximando as pontas aumentou significamente e quando se aqueceu o ar entre as pontas houve novamente um aumento na distância em que se observava o fenômeno. E por último a teoria do vento elétrico foi confirmada utilizando-se da chama de uma vela acesa.
REFERÊNCIAS
InfoEscola. Produzido por Thyago Ribeiro. Disponível em <http://www.infoescola.com/eletricidade/processos-de-eletrizacao/>. Acesso em: 17 Mar.. 2015.
 SóFísica. Disponível em <http://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/eletrizacao2.php>. Acesso em: 17 Mar.. 2015.
Claudio Xavier e Benigno Barreto. Física: Eletromagnestismo,Ondulatória e Física moderna. 3 ed. São Paulo-SP: FTD, 2012. p. 30. ISBN 978-85-322-7294-2.
HALLIDAY, David. RESNICK, Robert. WALKER, Jearl. Fundamentos de Física 3: Eletromagnetismo. Oitava Edição. Rio de Janeiro: LTC, 2009. p24-26. ISBN 978-85-216-1607-8
WikiPedia. Disponível em: <http://en.wikipedia.org/wiki/Electrostatic_discharge>. Acesso em 17 de Mar.. 2015.
Para-Raio. Disponível em <http://para-raio.info/poder-das-pontas.html>. Acesso em: 17 de Mar.. 2015.
Centro de Ensino e Pesquisa Aplicada Universidade de São Paulo – Disponível em < http://efisica.if.usp.br/eletricidade/basico/carga/poder_pontas>. Acesso em: 17 de Mar.. 2015.
Mundo Educação. Disponível em <http://www.mundoeducacao.com/fisica/blindagem-eletrostatica.htm> Acesso em: 17 de Mar.. 2015.
SERIE TRIBOELÉTRICA. Disponível em: <http://www.infoescola.com/eletrostatica/serie-triboeletrica/>. Acesso em: 20 Mar. 2015.
CORRENTE ELETRICA É UM FLUXO DE ELÉTRONS. Disponível em: < http://oprofessortelmo.blogspot.com.br/2011/05/corrente-eletrica-e-um-fluxo-de.html>. Acesso em: 20 Mar. 2015.
INDUÇAO ELETROSTÁTICA. Disponível em: < http://pt.wikipedia.org/wiki/Indu%C3%A7%C3%A3o_eletrost%C3%A1tica>. Acesso em: 20 Mar. 2015.