Descarga em gases sob pressão atmosférica

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INSTITUTO DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SERGIPE
CAMPUS ARACAJU
BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL
PR
F° BERGSON ALVES
GRUPO: BRUNO VINÍCIOS SANTOS LIMA
KELLY ROBERTA MOURA MENDONÇA
MICAELA FRANCESCA MORONE
REBECA MOREIRA PRADO
Descarga em gases sob pressão atmosférica
N° do experimento: 1082.012
K
Aracaju (SE)
 2019
GRUPO: BRUNO VINÍCIOS SANTOS LIMA
KELLY ROBERTA MOURA MENDONÇA
MICAELA FRANCESCA MORONE
REBECA MOREIRA PRADO
Descarga em gases sob pressão atmosférica
Relatório Técnico submetido a dicente como requisito parcial da avaliação em Física Experimental III do 1° bimestre ano letivo 2019. 
Orientador: Prf.° Bergson Alves
Aracaju (SE)
2
2019
LISTA DE FIGURAS:
Figura 1 - Gerador eletrostático completo ………..……………........................... 6
Figura 2 - Equipamento do gerador ………........................................................... 6
SUMÁRIO
Introdução........................................................................................................... 5
Objetivos.............................................................................................................. 5
Materiais ............................................................................................................. 6
Metodologia........................................................................................................ 6
Resultados e discussões...................................................................................... 7
Conclusão ............................................................................................................ 8
Referências ......................................................................................................... 8
INTRODUÇÃO
Nesta atividade as duas esferas metálicas serão submetidas a uma diferença de potencial na ordem de 240.000 volts. Estas esferas denominam elétrodos serão conectadas ao gerador eletrostático e afastadas entre si de uma distância d.
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 Van de Graaff é uma máquina que utiliza uma Correia Móvel para acumular Tensão Eletrostática muito alta na cavidade de uma Esfera de Metal. O gerador eletrostático tipo Van de Graaff, tem capacidade para 200 kV, sua esfera tem 18 cm de diâmetro, é removível e dispõe de conexões para aterramento.
A sustentação é construída em acrílico e possui articulação na ligação com a base, mede 45 cm de altura. A correia de borracha tem 6 cm de largura e se movimenta sobre 04 polias (19 m de diâmetro), acionada por um motor elétrico de 1/8 de HP funcionando em 110 ou 220 V, conforme a sua rede local de energia e é munido de controle eletrônico da velocidade de rotação do motor. O conjunto está fixado em uma base metálica cujas dimensões são (40x30x2) cm. O conjunto é integrado por uma cuba de vidro, 7 elétrodos, 2 fixadores de elétrodos, 2 cabos de ligações e torniquete eletrostático.
OBJETIVOS
OBJETIVO GERAL
Descrever as condições necessárias para que se estabeleça uma descarga elétrica num g sob pressão atmosférica.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Identificar os elétrodos ânodo e cátodo; 
Classificar os gases como condutores de terceira espécie, dentro da família dos condutores;
Reconhecer a importância da pressão e da distância entre os elétrodos na capacidade de condução elétrica num gás; 
MATERIAIS
01 gerador Eletrostático de correia;
01 cabo de 3 pinos de aterramento;
01 esfera auxiliar de descarga;
01 conexão elétrica com pinos de pressão;
 
Figure 1 - Gerador eletrostático completo.
METODOLOGIA
Figure 2 - Equipamento do gerador
O equipamento foi montado conforme a figura 2;
Em seguida, fizemos a conexão elétrica entre o gerador e a esfera auxiliar.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
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. As linhas de força de um campo elétrico são linhas imaginárias, tangentes aos vetores campos elétricos em cada ponto do espaço sob influencia elétrica e no mesmo sentido dos vetores campo elétrico.
 Algumas das propriedades das linhas de força do campo elétrico são: que elas saem de cargas positivas e chegam nas cargas negativas; duas linhas de força nunca se cruzam; e a intensidade do campo elétrico é proporcional à concentração das linhas de forças. O maior valor que o campo elétrico pode assumir sobre um material isolante, sem que este material conduza a eletricidade é denominado rigidez elétrica que varia de matéria para matéria.
O fato da mistura de ar à pressão atmosférica passa de isolante para condutora de eletricidade é porque um gás depende da pressão que está submetido e da distância entre os eletrodos para se enquadrar como condutor ou isolante. Ou seja, o quando se diminui a pressão a condutividade do gás aumenta e quando se aumenta a pressão diminui-se a condutividade do mesmo.
Quando ocorre a descarga através da formação de um fino canal ionizado no ar, o ar no interior desse canal atinge temperaturas muito elevadas, de milhares de graus Celsius. Esse mesmo ar no interior do canal no momento da descarga. Ao aumentar, bruscamente a temperatura de um gás, a pressão cresce. Portanto, o ar dentro do canal, devido à elevação da pressão se expande violentamente, produzindo uma expressão brusca que é a cor azulada. Quando a energia passa por ele, ioniza as moléculas de ar. 
Os átomos estimulados recebem energia suficiente para liberar elétrons permitindo a passagem da corrente. Quando os elétrons voltam para sua respectiva camada de valência, emitem de volta a energia em forma de luz visível, no caso, numa freqüência azulada e os ruídos. Na natureza, o ruído é o trovão através da rápida dilatação do ar que é causada pelo aquecimento das descarga elétrica. A luz azulada é o relâmpago que é um clarão muito intenso e rápido. Proveniente de uma descarga elétrica gerada pelo atrito de nuvens ou uma nuvem e o solo durante uma tempestade.
CONCLUSÃO
Pode-se concluir que o experimento atingiu o objetivo proposto para o aprendizado, de forma que através de uma configuração simples conseguiu-se visualizar com clareza a formação dos campos elétricos pelas linhas equipotenciais formadas pelo campo elétrico gerado. Pôde-se notar o seu comportamento diante de cada mudança estabelecida através da troca de configuração e disposição dos materiais usados nos experimentos.
Portanto pode-se comprovar que as linhas de força são sempre perpendiculares às superfícies metálicas dos elétrodos desta forma nunca podendo ser paralelas aos mesmos, pois as linhas demonstram o trajeto do campo elétrico de um eletrodo ao outro como que se formando uma ponte entre eles para a circulação da corrente elétrica. O experimento foi muito satisfatório com aprendizado e como forma de se demonstrar como funciona o Gerador de Van de Graaff e colocar em prática a teoria para se entender melhor os fenómeno físicos.
REFERÊNCIAS
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.
GERADOR DE VAN DE GRAAFF. Disponível em: http://pt.wikipedia.org/wiki/ Van_de_Graaff. Acesso em: 17 de fevereiro de 2019.