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FACULDADEESTÁCIO
CursodeEngenhariaElétrica
CONDUTORESEISOLANTESELÉTRICOS
Disciplina:FísicaExperimentalIII
Professora:LuizaBarbosaAmorim
Turma:3002
Componentes:AlexandreAlchaar
EduardoFernandesdaSilva
HélioCenachideAlmeida
TalitaSoares
WandersonDias
BeloHorizonte19deAgostode2017
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 3
1.1 CondutoreseIsolantesEletricos 3
1.2 RigidezDielétrica 3
2 OBJETIVODAATIVIDADE 4
3 MATERIAISUTILIZADOS 4
4 PROBLEMATIZAÇÕES 4
5 DESENVOLVIMENTOS 5
5.1 ExperimentoA 5
5.2 ExperimentoB 5
5.3 ExperimentoC 5
6 QUESTÕES 6
7 CONCLUSÃO 7
8 REFERÊNCIAS 7
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1 INTRODUÇÃO
1.1 CondutoreseIsolantesEletricos
Todososcorpossãoconstituídosporátomoseestessãoformadospor
partículascompequenasdimensõesquesãoosnêutrons(nãopossuemcarga),os
prótons(partículasdecargapositiva)eoselétrons(partículasdecarganegativa).
Osnêutronsjuntamentecomosprótonsficamnointeriordonúcleo,eoselétrons
ficamnaeletrosfera.Paramanteresseselétronssempreemórbitanaeletrosfera,
existemforçasinternasqueosseguram,nãodeixandoqueosmesmosescapem.
Noentanto,quantomaioradistânciaentreaórbitaeonúcleo,maisfracaéaforça
quemantémoelétronpresoaoátomo,pois,dessaforma,podesemovercomcerta
liberdadenointeriordomaterial,dandoorigemaoschamados elétronslivres.
O quedeterminaseum materialécondutorouisolanteéjustamentea
existênciadoselétronslivres.Sãoelesosresponsáveispelapassagemetransporte
dacorrenteelétricaatravésdosmateriais.Sãochamadosde condutores aqueles
materiaisondehápossibilidadedetrânsitodacorrenteelétricaatravésdelecomo,
porexemplo,oferro.Esteéumelementoquímicoquepossuidoiselétronsnaúltima
camada,osquaisestãofracamenteligadosaonúcleo.Dessaforma,oferrosetorna
umótimocondutordeeletricidade.
Comosmateriais isolantes,tambémchamadosdemateriaisdielétricos,ocorre
oprocessoinverso.Nessesmateriais,oselétronsestãofortementeligadosao
núcleoatômico,ouseja,elesnãopossuemelétronslivresouaquantidadeétão
pequenaquepodeserdesprezada.Dessamaneira,nãopermitem passagem de
correnteelétrica.Sãobonsexemplosdemateriaisisolantes:ovidro,aborracha,a
cerâmicaeoplástico.
1.2  RigidezDielétrica
 
Éumagrandezaelétrica.Representaatensãomáximaporunidadedecomprimento
quesepodeaplicaraosmateriaisisolantessemromperassuascaracterísticas
isolantes.Mede-seemkV/cm.
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2 OBJETIVODAATIVIDADE
 Evidenciaratransferênciadecargaselétricasemmateriaiscondutorese
emmateriaisisolantes;
 Exploraromodeloatômicodamatérianainterpretaçãodosfenômenosde
indução,conduçãoeisolaçãoelétrica.
.
3 MATERIAISUTILIZADOS
 CalhadePVC
 PlacadePVC
 Basedemadeira
 Feltrodelãnatural
 Eletróforo
 Lâmpadadeneon
4 PROBLEMATIZAÇÕES
O aratmosféricoéisolanteelétrico,porem,osraios,vistosatravésdos
relâmpagos,propagam-seatravésdele.Comovocêexplicaessefato?Seráque
materiaisisolantestornam-secondutoresemcertascircunstancias?
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5 DESENVOLVIMENTOS
5.1ExperimentoA
Atritebemacalhacomofeltro.Segurealâmpadaporumdosseusterminais
eencosteooutroterminalemdiferentespontos,aolongodocomprimentodacalha.
Relatodoexperimento:Apósrealizaçãodosprocedimentosquesepedia,
podeseobservarquealâmpadaacendeuemváriospontosdacalha.
5.2ExperimentoB
Encaixeoeletróforonofuromedianodabasedemadeira.Corrasobreodisco
metálicoaréguadePVCfortementeatritadanofeltro.Segurandoalâmpadaporum
deseusterminais,encosteooutroemdiferentespontosdodisco.
Relatodoexperimento:Foirealizadaatransferênciadecargadacalhade
PVCparaodiscometálico.Com issoobservou-sequeaotocaroterminalda
lâmpadanodiscoelaacendeuapenasumavezcomforteintensidade.
5.3ExperimentoC
AtritebemaplacadePVCcomofeltro.Comprimasobreelaodiscodemetal,
seguropelocabo.Segurealâmpadaporumdosterminaiseencosteooutroem
diferentespontosdodiscometálico,anteseapósremovê-lodecimadaplacade
PVC.Toque,também,comoterminaldalâmpadaemdiferentespontosdaplacade
PVCatritadaesuspensanoar.
Relatodoexperimento:Noprimeiromomentoaoseatritaraplacaeencostar
aodisco,alâmpadaacendeuvariasvezes.Nasegundapartequandoodiscofoi
suspensonoaràlâmpadaquandoencostadoseuterminalacendeuapenasumavez.
Jácom aplacadePVC alâmpadaacendeuapenasumavezcom menor
intensidade.
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6 QUESTÕES
1)Vocêdeveráterobservadoquealâmpadapiscaaotocarempontosdistintosdos
objetosdePVCatritadosepiscaumasóvezaotocarodiscometálicocarregado.
Comovocêexplicaestefato?
Resp:Ometaléótimocondutorfacilitandoasaídadoselétronscomissoalâmpada
acendeapenasumavezcom maiorintensidade.Jáacalhapornãoserboa
condutoradificultaasaídadoselétronsentregandoalâmpadapequenospacotesde
energia,assimelaacendevariasvezescommenorintensidade.
2)O modeloatômicodamatériaconsideraaexistênciadeelétronslivresentre
átomos dos materiais chamados condutores elétricos.Esses elétrons são
compartilhadospordiversosátomos,semseprenderanenhumdeles.Valendo-se
destaafirmação,apresenteumaexplicaçãoparaosfenômenosobservadosemA,B
eC.
Resp.:Osmateriaiscondutoresapresentam elétronslivres,quediferenciados
materiaisisolantes,portantoémuitomaisfácilretiraroselétronslivres(condutores)
doqueretirarelétronsdemateriaisisolantes.
Com isso,no experimento A a calha tem dificuldadesde perderelétrons,
prolongandootempoderetiradaediminuindoaintensidadedaluz.
NoexperimentoB,aplacametálica(condutora)liberaelétronsdeumasóvez.Com
isso,alâmpadaacendeumaúnicavezcommaiorintensidade.
Porúltimo,noexperimentoC,ocorreatransferênciadascargasdaplacadePVC
paraodiscodemetal,prolongandopormaistempoatransferênciadeelétronsentre
elas.EnquantoodiscometálicoestiveremcontatocomaplacadePVCalâmpada
acenderámaisvezesecommenorintensidade.Logoqueodiscofoisuspenso,a
lâmpadaacendeucommaiorintensidade.
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3)Expliqueporquesomenteoscorposcondutorespodem sercarregadospor
induçãoeletrostática.
Resp.:Pelofatodemateriaiscondutoresapresentaremelétronslivrefacilitandoa
induçãoeletrostática.Jáemmateriaisisolantes,pelafaltadeelétronslivres,nãohá
induçãoeletrostáticanascondiçõesdonossoexperimento.
7 CONCLUSÃO
Duranteosexperimentosrealizadospodeseobservaradiferençaentre
materiaiscondutoreseisolantes.Comoaquestãodaperdadeelétrons,quesedá
demaneiramuitomaisfácilnodiscometálicodoquenacalhadePVC.Sendoo
discometálicoum bom condutor,tendograndefacilidadeem perderelétronsao
contráriodacalhadePVCquelevaum certotempoatéperdertodaacarga
acumuladaemsuasuperfície.
Apartirdosexperimentosrealizados,podemosconcluirquecertostiposde
materiais isolantes possuem faixas máximas de tolerância de tensão para
continuaremisolantes(rigidezdielétrica)equandoestassãoextrapoladaspassama
conduzir.Éocasodoaratmosféricoqueéisolante,masdependedassuas
condiçõesdepressão,temperaturaeumidade,assimcomodadistânciaentrepeças
condutorasedatensão.
8 REFERÊNCIAS
http://brasilescola.uol.com.br/física/condutores-isolantes.htm; acesso 23 de
agosto2017:16:30.
http://www.geocities.ws/jcc5000/juvresposta21-3perguntas.html;acesso24de
agosto2017:17:30.