RELATÓRIO DE FÍSICA 3 1º EXPERIMENTO

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FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA
UniFOA
CHARLES CLEITON
RAFAEL CIANELLI 
GERADOR DE VAN DE GRAAFF
VOLTA REDONDA
2018
FUNDAÇÃO OSWALDO ARANHA
CENTRO UNIVERSITÁRIO DE VOLTA REDONDA
UniFOA
CHARLES CLEITON
RAFAEL CIANELLI 
GERADOR DE VAN DE GRAAFF 
Relatório do Laboratório de Física apresentado ao Curso de Engenharia de Produção/Ambiental do UniFOA com requisito na obtenção do titulo de Gerador de Van de Graaff 
Alunos: Charles Cleiton e Rafael Cianelli. 
Professor: Vagner Silva Guilherme
VOLTA REDONDA 
2018
INTRODUÇÃO
A eletrostática é o ramo da física responsável por efetuar o estudo, descrição e análise dos elétrons, prótons e nêutrons em seu estado de repouso, dando especial ênfase aos elétrons e sua carga elétrica. Estudando desde as cargas elétricas, até os fenômenos eletrostáticos, como, por exemplo, os campos eletrostáticos. O experimento direcionou-se à análise e observação de tais fenômenos, especificamente para a distribuição de cargas elétricas nos corpos, o princípio de funcionamento do eletroscópio, assim como do torniquete elétrico, e os modos pelos quais ocorrem as descargas elétricas na atmosfera. Solicitado pelo professor Gilmar Melo da disciplina de Física II, o presente relatório tem como principal objetivo efetuar uma análise descritiva baseada na prática sobre os princípios fundamentais da eletrostática
OBJETIVO
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 de Graaf excitando eletrodos de formatos diferentes, interpretando o comportamento do campo elétrico nas proximidades de dois eletrodos de formatos diferentes configuração das linhas de forças entre eletrodos de formatos diferentes e Interpretar o comportamento do campo elétrico nas proximidades de dois eletrodos de formatos diferentes.
EMBASAMENTO TEÓRICO 
Gerador de Van de Graaff Robert Van de Graaff (1901-1967), físico Americano, foi o criador do instrumento. Ele construiu o primeiro destes geradores que levou seu nome em 1931, com o propósito de produzir uma diferença de potencial muito alta (da ordem de 20 milhões de volts) para acelerar partículas carregadas que se chocavam contra blocos fixos. Os resultados das colisões nos informam das características dos núcleos do material que constituem o bloco.
O gerador de Van de Graaff é um gerador de corrente constante, enquanto que a bateria é um gerador de voltagem constante, o que varia é a intensidade dependendo de quais os aparelhos que são conectados. O Gerador é uma máquina que utiliza uma correia móvel para acumular tensão eletrostática muito alta na cavidade de uma esfera de metal. 
Partes do Gerador:
Condutor esférico oco 
Ponteira que conduz a carga para o condutor oco 
Apoios isolantes 
Correia isolante 
Ponteiras entre as quais ocorrem descargas elétricas 	
Motor elétrico
Fonte de alta tensão 
Carga Elétrica 
Preliminarmente, é importante esclarecer que toda matéria existente na natureza possui cargas elétricas, as quais se manifestam de forma positiva ou negativa (prótons e elétrons), levando à possibilidade de atração ou repulsão . A carga elétrica pode ser então definida como “ propriedade intrínseca das partículas fundamentais de que é feita a matéria ; em outras palavras, é uma propriedade associada à própria existência destas partículas”. Geralmente, a quantidade de cargas elétricas não pode ser observada porque os corpos possuem quantidades iguais de cargas positivas e negativas. Através de experiências simples é possível demonstrar a existência de forças eletrostáticas. Por exemplo, ao friccionar um balão de ar no cabelo, em um dia seco, o balão e o cabelo tornam-se eletricamente carregados, ocorrendo uma força de atração entre ambos. Essa experiência pode ser compreendida em termos de cargas positivas e negativas, revelando que cargas com sinais iguais se repelem e cargas com sinais opostos de atraem. A força eletrostática entre duas carregadas pode ser calculada pela Lei de Coulomb:
Campo elétrico Um campo elétrico é formado por uma carga elétrica isolada ou por um sistema de cargas. Em um campo elétrico, as cargas elétricas estão sujeitas a uma força elétrica. Para que seja possível determinar a presença de um campo elétrico (grandeza vetorial), é necessária uma carga de prova. Caso essa carga de prova fique sujeita a uma força, pode -se dizer que a região em que a carga está inserida está sujeita a um campo elétrico.. Como o campo elétrico é uma grandeza vetorial, é, portanto, representado por um vetor que tem sempre a mesma direção da força que a carga está sujeita. O sentido d o vetor será o mesmo da f orça se a carga se a carga d e prova estiver carregada positivamente, ou contraria à força, caso a carga de prova esteja carregada negativamente. A direção e o sentido de um campo podem ser determinados através d as linhas de força que são definidas como “uma curva tangente em cada ponto à direção do campo neste ponto ”. As linhas de força saem de cargas positivas e chegam em cargas negativas, sendo que duas linhas de força jamais se cruzam. Por fim, é importante destacar que a intensidade do campo elétrico é proporcional à concentração das linhas de força.
MATERIAS E METODOS
Gerador de Van de Graaff 
Bastão com condutor oco 
Lâmpada
 
Para entender o funcionamento do Gerador de Van de Graaff, fizemos três experimentos. O primeiro foi com um bastão condutor oco, que servia para mostrar as cargas que ficavam entre o bastão e o gerador, formando um “raio”. Já no segundo experimento tentamos acender uma lâmpada fluorescente, mas acabou não dando certo, pois no dia estava bastante úmido. O ultimo, usamos uma colega de classe para realizar o experimento e aconteceu da seguinte maneira: a participante deve ficar isolada m relação ao chão. Se a carga não puder se formar na pessoa, seu cabelo não ficará em pé. A pessoa deve então colocar a mão na esfera e depois disso, ligar o gerador e ver o mesmo funcionando. 
Quando o gerador Van de Graaff começa a carregar, ele transfere a carga para quem o estiver tocando. Como os folículos capilares dessa pessoa estão sendo carregados com o mesmo potencial, eles tentam repelir uns aos outros. É por isso que os cabelos ficam em pé. Não faria diferença se a polaridade do gerador fosse invertida. Enquanto a pessoa estiver isolada, a carga vai aumentar, presumindo, logicamente, que o cabelo esteja limpo e seco.
CONCLUSÃO
Os objetivos foram totalmente atingidos, visto que toda a teoria pode ser provada de maneira que não deixasse dúvidas.
 Além dos objetivos previstos inicialmente também aprendi mais sobre a eletrização do nosso próprio corpo, quando em contato com a esfera do gerador e passava a ser eletrizado juntamente com ela. Também percebi que o choque elétrico que sentimos depende da velocidade em que nosso corpo é eletrizado ou neutralizado. Ao colocar as mãos sobre a esfera descarregada do gerador com este desligado, e depois ligá-lo, não sentimos o choque, pois nosso corpo está sendo eletrizado vagarosamente, diferentemente de quando a esfera já está eletrizada e colocamos a mão sobre ela, nesse caso o choque será maior, pois a descarga de energia para o nosso corpo será muito mais rápida.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
HALLIDAY, D., Resnick, R. Walker, J - Fundamentos de Física 3 – Tradução BIASI Ronaldo Sérgio de, - Rio de Janeiro: Livros técnicos e Científicos Editora, 7a Edição, 2007.