Buscar

RELATÓRIO - Vitor Souza Premoli - Gerador de Van de Graaff pdf

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 8 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 8 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

Gerador de Van de Graaff 
Vitor Souza Premoli Pinto de Oliveira 
 
Física exp. II – Licenciatura em Física – CCA 
Universidade Federal do Espírito Santo – UFES 
2019/02 - Alegre-ES 
 
 
Resumo. O relatório possui como fundamento o estudo dos processos de eletrização e assim como 
conceitos de eletrostática, tendo como objeto de observação o gerador de Van de Graaff. 
Compreendendo esses fenômenos podemos explicar a existência de correntes elétricas quanto de 
campos elétricos e da interação desses com o meio. Através de experimentos envolvendo o aparelho, 
é demonstrado a diferença entre materiais isolantes e condutores, e como ocorre a interação entre 
ambos na presença de cargas positivas e negativas. 
 
Palavras chave: Van de Graaff, corrente elétrica, eletrização 
_______________________________________________________________________________________ 
 
 
1. Introdução 
O presente relatório tem como função 
fazer o estudo de conceitos eletrostáticos 
em cima do experimento denominado como 
Gerador de Van de Graaff., “inventado pelo 
físico norte-americano Robert J. Van de 
Graaff, em 1931, para fornecer as altas 
voltagens necessárias para os primeiros 
aceleradores de partícula” [1]. O aparelho é 
constituído basicamente por uma correia 
que transporta continuamente cargas para a 
superfície interna de uma esfera oca, que 
serve somente para que essas cargas sejam 
transportadas da superfície interna para o 
exterior da esfera [2]. Dessa forma, como 
resultado, a carga da esfera oca e o campo 
elétrico em torno dela podem atingir 
rapidamente valores muito elevados [3]. 
Esse processo somente ocorre devido ao 
conceito de eletrização, aqui apresentava 
nas três formas: atrito, indução e contato. O 
processo consiste basicamente em transferir 
elétrons de um lugar para o outro. É 
explorado esse pensamento através do uso 
de outros conceitos como a série 
triboeletrica e de rigidez dielétrica. O 
primeiro “é uma lista de materiais que 
mostra a tendência relativa de ceder ou 
receber elétrons no processo de eletrização” 
[4]. Ela serve para mostrar quem cede 
elétrons para quem no processo por atrito, 
normalmente, quem está no topo da lista 
fica com carga positiva quando atritado 
enquanto o de baixo ocorre o contrário. 
O segundo conceito vale para quando 
ocorre a presença de um campo elétrico. No 
nosso caso, o mesmo se faz atuante quando 
a cúpula é eletrizada negativamente pelo 
gerador. 
Um campo elétrico é um campo de 
forças responsável por exercer uma força 
eletrostática em certo tipo de carga pontual. 
Dependendo da mesma, a força pode ser 
tanto repulsiva quanto atrativa, dessa forma, 
cargas positivas atraem negativas (e vice-
versa), e cargas de mesmo valor se repelem. 
Denominado dessa forma de princípio de 
atração e repulsão. 
Nas atividades presentes no 
experimento, boa parte irá utilizar do 
processo de indução. Para isso, cargas irão 
ser atraídas devido a presença do campo 
elétrico da cúpula e assim transferidas pelo 
objeto. A partir disso é que se faz presente 
o conceito de rigidez dielétrica. A mesma “é 
uma das propriedades que deve ser 
considerada para verificar a suportabilidade 
sob elevados campos elétricos” [5]. Para 
passagem de elétrons da cúpula para os 
objetos em questão, o meio (nesse caso o ar) 
deve se comportar como condutor, ou seja, 
sua rigidez deve ser rompida para que possa 
facilitar essa passagem. 
Além disso, outros conceitos irão ser 
abordados, como o “poder das pontas”, 
sendo a capacidade de condutores de 
concentrar cargas elétricas em suas faces 
pontiagudas, e junto a isso diferença de 
potencial (∆𝑉𝑉). Apresentado pela formula 
∆𝑉𝑉 = 𝐸𝐸 𝑥𝑥 ∆𝑑𝑑, onde 𝐸𝐸 é a rigidez dielétrica 
e ∆𝑑𝑑 a distância ; a mesma indica a variação 
de energia por unidade carga, a unidade de 
medida Volts(V) é dita como 𝐽𝐽
𝐶𝐶
, onde 
Joule(J) é a medida para energia e 
Coulomb(C) para unidade de carga elétrica. 
Esse conceito está intrinsicamente ligado a 
corrente elétrica, pois diferença de potencial 
é nada mais que o trabalho realizado pela 
força elétrica quando a carga move de um 
ponto ao outro. Essa movimentação é o que 
gera o campo elétrico, sendo aqui 
responsável por exemplo por acender a 
lâmpada utilizada no experimento. 
E para finalizar, houve um estudo em 
cima das linhas de força de um campo 
elétrico. As mesmas representam um 
pequeno número das possíveis e 
infinitamente numerosas linhas que indicam 
a direção e o sentido do campo, para uma 
carga isolada, as linhas se estendem ao 
infinito; para duas ou mais cargas opostas, 
representamos as linhas como saindo de 
uma carga positiva e terminando em uma 
negativa [6]. 
2. Procedimento Experimental 
O gerador de Van de Graaff é composto 
por uma borracha de silicone(correia), 1 
tubo de acrílico, uma cúpula de alumínio, 3 
escovas e um motor. Vide abaixo pela 
figura 1 o equipamento já montado. 
 
Fig.1 : [a]tubo de acrílico, [b], [c] e [d] as escovas 
 
Para melhor funcionamento do motor, o 
índice de umidade relativa deveria estar 
baixo durante seu funcionamento, para isso 
foi ligado o ar-condicionado 
O objetivo do mecanismo é gerar 
eletrização pelos três processos existentes: 
atrito, contato e indução; e assim poder 
eletrizar negativamente a cúpula presente 
no mecanismo. As práticas só puderam dar 
início logo após a montagem do 
equipamento. 
A correia foi colocada de tal modo que 
ao ligar o motor a mesma possa correr por 
todo o aparelho. O tubo de acrílico[a] foi 
colocado de forma que possa ser 
responsável pelo primeiro processo de 
eletrização, por atrito. Esfregando junto a 
borracha de silicone, elétrons irão se 
desprender do tubo ao qual irão acoplar a 
correia, a eletrizando negativamente. 
A próxima parte vem da primeira 
escova[b], ela tem como fundamento ser 
atraído pelo tubo de acrílico, esse último 
eletrizado positivamente pela borracha. Por 
indução, o objeto é atraído pelo tubo[a], os 
elétrons pertencentes a escova são atraídos 
para parte externa do mesmo, e esse excesso 
é automaticamente repassado para a correia 
ao qual recebe pelo processo de contato 
(nesse caso a parte da borracha no qual 
ainda não possui elétrons agregados). 
O passo seguinte vem da escova de 
cima[c]. Responsável por captar esses 
elétrons obtidos pela correia e assim poder 
distribuir para a cúpula, a carregando 
negativamente. 
Para finalizar a montagem, temos a 
última escova[d] a qual é usada como ajuste 
mecânico da correia e também para poder 
captar o restante dos elétrons da borracha, 
descarregando a mesma. Isso é necessário 
pois a correia deve estar eletrizada 
positivamente, para que assim possa 
executar o mesmo processo repetidas vezes, 
até que pôr fim a cúpula esteja carregada 
negativamente. 
Dado a montagem, a primeira pratica é 
oriunda do uso de um bastão de plástico 
contendo uma esfera de alumínio em cima 
ao qual possui aterramento elétrico. 
O bastão é aproximado junto a cúpula, de 
modo que depois de um tempo possa surgir 
pequenos centelhamentos. Foi utilizado 
dois no processo, um fixado em um ponto 
fixo da mesa e o outro sendo livre para uso. 
A próxima parte da prática foi 
responsável por demonstrar a distribuição 
de cargas elétricas nos corpos. Para isso foi 
usado um pedaço de algodão, pequenas tiras 
de alumínio e um eletroscópio (aqui 
demonstrado como uma haste onde 
suportava das mesmas tiras de metal). O 
procedimento consistia em aproximar os 
mesmos na cúpula de tal forma que eram 
atraídos pela mesma, com o passar do 
tempo eles eram automaticamente ejetados 
do objeto. Em seguida, foi utilizada um 
outro tipo de cúpula ao qual eram agregadas 
pequenas fitas de alumínio (de tal maneira 
que não possam ser ejetadas no processo). 
Assim como mostra a imagem, os mesmos 
ficavam erguidos após dado início no motor 
do gerador, revelando uma expulsão radial 
das tiras. 
 
 
Para reforçar o fenômeno observado foi 
escolhido um voluntário, o mesmo deveria 
ficar de pé sobre um materialisolante, para 
isso foi utilizado um ressalto contendo 
isopor, com as mãos em contato com a 
esfera do gerador e isolado de qualquer 
outro objeto. O processo repetia, só que em 
vez de ocorrer com as lâminas, ocorria com 
os cabelos do indivíduo. 
Em seguida foi utilizada o torniquete, 
responsável por demonstrar o fenômeno do 
poder das pontas. Acoplado a cúpula, assim 
como é revelado na figura abaixo, o mesmo 
girava em seu próprio eixo. 
 
 
Em seguida, foi feito como experimento 
a atuação de campo elétricos e formação de 
linhas de campos do mesmo. Para isso 
foram utilizadas uma lâmpada fluorescente 
tubular e uma cuba de vidro contendo três 
pares de eletrodos. Aproximando a primeira 
da cúpula, pelo efeito do campo elétrico 
produzido pelo material, a lâmpada acendia 
à medida que se avizinhava do alumínio. 
A cuba de vidro preenchida com óleo de 
rícino, eram então colocados os dois 
eletrodos, esses últimos conectados a dois 
polos, o negativo sendo alimentado pelo 
gerador de Van de Graaff e o positivo sendo 
aterrado, essa ligação era feita através de 
dois cabos banana ao qual eram conectados, 
respectivamente ao gerador e ao 
aterramento. Sobre o óleo era espalhados 
sementes de grama, que quando ligado o 
gerador, se acomodavam e formavam um 
arranjo único dependendo dos pares que 
eram colocados emergidos a substância. 
Para finalizar, foi feito o uso de outro 
tipo de bastão, esse dessa vez fixo na base 
da mesa. O processo consistia em 
novamente gerar os mesmos 
Fig. 2 : antes e depois da cúpula ser eletrizada 
Fig. 4: torniquete girando em seu próprio eixo 
centelhamentos, porém dessa vez com o uso 
de uma régua para assim poder medir a 
distância mínima dentre os objetos ao qual 
possa ocorrer essa descarga elétrica. Em 
seguida, foi feito o mesmo processo, só que 
dessa vez com um objeto extra, um cabo 
banana, o mesmo era aproximado da cúpula 
em conseguinte observado o seu efeito. 
3. Resultados e Discussão 
O gerador consiste basicamente em uma 
correia em movimento, de material isolante, 
que transporta cargas, de maneira continua, 
entre a terra e o terminal de alta tensão [7]. 
O primeiro processo de eletrização se dá 
pela correia de silicone e pelo tubo de 
acrílico, pelo processo de atrito. O 
procedimento só ocorre devido ao material 
composto pelos dois objetos. Segundo a 
série triboeletrica, se atritarmos o tubo e a 
correia, o primeiro tem como tendência 
doar os elétrons para o segundo, o 
carregando negativamente. 
Os elétrons são por vez acumulados na 
superfície da correia devido a sua 
característica de ser condutor, ou seja, eles 
não são livres para vagar por entre os outros 
átomos do material, consequentemente, não 
é fácil faze-los fluir [8]. Dessa forma, 
preservando os mesmos na superfície 
externa do silicone para que assim não 
possam trocar cargas com o ar e nem perder 
no processo de eletrização. 
A primeira escova, induzida pelo tubo de 
acrílico, é feito de alumínio, ele sendo 
considerado um ótimo condutor, ou seja, 
permite uma movimentação maior de 
elétrons. Sua posição foi colocada de tal 
forma que possa tocar a correia, a 
eletrizando negativamente. 
É salientável que esse processo ocorria 
logo em seguida que o tubo perdia elétrons 
para o silicone, lhe dando um espaço de 
tempo disponível para agregar elétrons a 
ponta da escova(devido a processo de 
indução que ocorria entre o objeto e 
acrílico) e em seguida remanejar os mesmos 
para a superfície da correia que ainda não 
tinha, através do processo de eletrização por 
toque. 
Importante notar que isso é um processo 
continuo, levando a crer que a escova retira 
de algum lugar toda essa quantidade de 
elétrons disponíveis para a eletrização por 
toque; e de fato isso acontece, por estar 
aterrada tende-se a ocorrer um fluxo 
constante de cargas negativas entre o 
aterramento e a escova, sempre tendo a 
tendência de permanece-la neutra(mesma 
quantidade de cargas negativas tanto quanto 
positivas). Esse processo favorece o 
fenômeno de eletrização de toque, sempre 
lhe dando elétrons suficientes para sempre 
poder eletrizar negativamente a correia. 
Um ponto para levar em consideração é 
como a cúpula fica eletrizada depois de 
haver todo esse processo na correia, esse 
ocorrido se dá pela escova superior. Ligada 
a cúpula, a mesma tem como função 
distribuir as cargas da correia para a esfera 
de alumínio. Lembrando que os objetos são 
condutores, facilmente os elétrons 
percorrem pelos materiais ao ocorrer o 
efeito de toque entre escova e correia. Por 
fim, essa carga distribuída para esfera, onde 
por vez se distribui uniformemente na 
superfície (externa) da casca. Isso ocorre 
pois quando colocamos elétrons em excesso 
em uma casca esférica metálica, os elétrons 
se repelem mutuamente e se espalham pela 
superfície externa até ficarem 
uniformemente distribuídos, um arranjo que 
maximiza as distâncias entre os pares de 
elétrons em excesso [9]. 
E para finalizar, temos a última escova, 
além de ajuste mecânico, ela possui como 
função descarregar a correia por completo, 
transportando os restantes dos elétrons para 
o aterramento. Tudo para que ocorra 
seguidas vezes o mesmo processo de 
eletrização da correia ao qual transporta 
elétrons para a cúpula. 
Dado o processo, vamos avaliar a 
primeira pratica, que nesse caso é o uso do 
bastão. Podemos ver que o centelhamento é 
nada mais que a passagem de elétrons que 
está ocorrendo entre a esfera e o bastão 
aterrado. Oque ocorre é que o bastão 
inicialmente neutro é induzido pela cúpula 
eletricamente negativa. Pelo princípio de 
atração e repulsão, as cargas negativas são 
repelidas da esfera e as positivas sendo 
atraídas para a ponta. Os elétrons por 
estarem sendo repelidos, só terão como fuga 
o aterramento, portanto, o bastão por 
indução acaba sendo deixado de ser neutro 
e passando a estar eletricamente positivo. 
Importante ressaltar que nada interfere a 
mão do sujeito ao segurar o bastão, o 
mesmo é revestido por borracha, o mesmo 
sendo isolante, não permite a passagem de 
elétrons do gerador para a pele do 
indivíduo. 
Novamente pelo princípio de atração e 
repulsão os elétrons da cúpula são estão 
atraídos pelos prótons do bastão, ocorrendo 
esse efeito de centelhamento, que é nada 
mais que elétrons “saltando” de um ponto 
ao outro. É observável que esse salto de 
cargas gera uma espécie de “fio roxo”, isso 
se dá na presença do tipo de ar em volta do 
gerador. Cada gás quando excitado por 
descarga elétrica pode emitir certos tipos de 
onda e dependendo da partícula, um tipo de 
frequência é gerada. Isso leva a crer que 
essa cor é gerada pela presença de 
nitrogênio na atmosfera, sendo o gás mais 
abundante, quando excitado gera ondas 
luminosas na faixa do violeta. 
Um ponto a se ressaltar é que esse 
processo só é facilitado devido as condições 
inicias dadas ao ambiente, ou seja, a 
umidade do ar estar baixa devido o 
funcionamento do ar-condicionado no 
recinto. Isso se dá pelo conceito de Rigidez 
dielétrica, o mesmo corresponde ao máximo 
valor do campo elétrico que o material pode 
tolerar sem que ocorra o processo de 
ruptura[10]; o ar nessas condições possui 
um índice baixo, facilitando a ruptura do 
mesmo para que possa ocorrer a passagem 
de elétrons da cúpula até o bastão, e somado 
a isso também temos a curta distância ao 
qual o bastão é aproximado da esfera, onde 
uma maior intensidade de campo elétrico 
produz uma maior facilidade dessa 
resistência ser quebrada. 
Próximo passo foi a utilização do 
algodão. O mesmo arremessado na cúpula é 
automaticamente eletrizado pela esfera de 
alumínio. O ponto importante é o que ocorre 
depois disso; o algodão no processo acaba 
possuindo uma densidade de cargas 
negativas muito alta e pelo princípio de 
atração e repulsão, o mesmo é repelido 
pelas cargas da cúpula, sendo por seguinte 
sendo ejetado do objeto. Se colocarmos a 
mão na frente e apanharmos o algodão, o 
mesmo por toque é descarregado pela nossa 
pele(fato esse pois o corpo humano é um 
ótimo condutor) e permanecendo, portanto, 
neutro no processo. Novamente, pelo 
princípio de atração, as cargas positivas do 
algodão são atraídas pela esfera e assim 
ocorre o mesmo processo, continuamente. 
Semelhante ocorre com o eletroscópio. 
Erguidas duas tiras de metal através de uma 
haste de metal acopladas a esfera, as 
mesmas são eletrizadas negativamente por 
contato. Por estarem com cargas negativas, 
pelo princípio de repulsão, as duas tiras 
começam a se separar, ficando distantes 
uma da outra, como é mostrado na imagem 
abaixo. 
 
 
O mesmo processo ocorre com a pessoa, 
seus cabelos são eletrizados, e ao ocorrer 
isso, gera uma repulsão mutua, fazendo com 
que os mesmos possam levitar. Notável que 
para que ocorra esse acumulo de elétrons 
nos cabelos, foi necessário que o indivíduo 
esteja isolado, para assim evitar 
aterramento, e os elétrons deixem de se 
acumular e fossem diretamente dirigidos ao 
solo. 
Um processo semelhante ocorre assim 
como é mostrado na imagem abaixo, as fitas 
Fig. 5 – duas tiras de metal repelindo-se 
mutualmente 
também são eletrizadas negativamente pela 
cúpula onde depois de uns segundos 
começa a ejetar do objeto; a única diferença 
é o fato das tiras de alumínio estarem 
acopladas a esfera. 
Um fato a levar em consideração é a 
direção assumida pelo fio em relação à 
superfície e ao centro da esfera. A 
geometria da situação respeita o formato do 
que se espera das linhas de força de um 
campo elétrico de uma esfera, ou seja, 
assume uma forma radial, portanto, a 
direção dos fios metálicos se dá devido o 
formato que o campo elétrico assume diante 
a cúpula. 
O passo seguinte é o uso do torniquete. 
Ligado o gerador e o carregando 
negativamente o mesmo começa a efetuar 
um movimento de rotação. Isso é explicado 
devido o conceito de “poder das pontas”. 
Concentrado as cargas negativas na ponta 
do objeto, o mesmo consequentemente 
começa a ionizar o ar a sua volta, ou seja, 
começa provocar uma densidade maior de 
elétrons na região; e por efeito de repulsão, 
as pontas são repelidas pelo ar. Essa força 
repulsiva provocada pelo meio é o fator 
responsável por gera esse movimento no 
torniquete. 
Conseguinte, temos o uso da lâmpada 
fluorescente tubular que aproximada do 
gerador, começa a acender. Uma lâmpada 
do tipo é constituída por dois eletrodos e 
dentro da mesma é contida uma mistura de 
gases. Aproximada da esfera, uma diferença 
de potencial surge, devido a presença do 
campo elétrico oriundo da cúpula e da 
pessoa que está segurando, gerando dessa 
forma uma corrente elétrica dentro da 
lâmpada. Elétrons passam do gerador, 
percorrem a lâmpada e são por fim 
repassados para o sujeito, que por fim serve 
como aterramento. Esse processo faz com 
que o gás dentro do tubo seja ionizado, 
fazendo com que o mesmo emita radiação 
ultravioleta; a mesma é absorvida pela 
substância que reveste o tubo da lâmpada e 
convertida em luz visível para quem a vê. 
 
Como vemos pela figura, apenas parte da 
lâmpada é acessa, sendo justamente a região 
onde o sujeito a segura. É justificável visto 
que a corrente elétrica é a taxa de variação 
de cargas com o tempo que liga de um ponto 
a outro; e esse último é determinado devido 
a presença da mão da pessoa, portanto, 
sendo o limite a até onde a luz se faz 
presente. 
Para estudo de linhas de força de campos 
elétricos, foram utilizados pares de 
eletrodos, que ligados ao gerador, 
produziam uma corrente elétrica ligando o 
motor até o aterramento que foi instalado. 
Através das sementes de grama foi possível 
verificar como se configurava as linhas de 
força presentes nos eletrodos. 
 
 
Esses grãos sofreram forças na direção 
das linhas do campo elétrico; induzindo 
uma polarização nos grãos caracterizando 
assim como uma indução elétrica, foi 
possível a formação de polos positivos e 
negativos, esses por fim foram atraídos 
pelos eletrodos, portanto, essa formação foi 
capaz de gerar um sentido ao qual o lado 
oposto do campo elétrico fosse atraído pelas 
cargas opostas dos grãos. Foi possível 
Fig. 4: a lâmpada emite luz à medida que a mão do 
indivíduo percorre pelo tubo 
Fig.6 – as linhas rosas indicam o campo vetorial 
esperado, seguido da orientação das cargas (indo do 
polo positivo para o negativo) 
também observar a tendência dos grãos de 
se alinharem em fileiras, isso foi possível 
que por estarem polarizados, o lado positivo 
de um grão acabava sempre sendo atraído 
pelo lado negativo do grão vizinho da 
mesma fileira. 
Como mostra a imagem, foi feito um 
experimento semelhante ao bastão de 
alumínio, porém dessa vez o mesmo está 
fixo em um ponto da mesa. Foi possível 
através dele estudar o conceito de potencial 
e ao mesmo tempo a ideia de como funciona 
um para-raios. 
Com o bastão fixo foi possível medir a 
distância dentre as duas cúpulas, sendo 
dessa forma capaz de calcular o potencial 
elétrico responsável por gerar essa corrente 
elétrica. 
Com a distância (∆𝑑𝑑) sendo (6,5 + 0,05) 
cm e a rigidez dielétrica do ar(𝐸𝐸) valendo 
1,5X106 V/m, temos que a diferença de 
potencial (∆𝑉𝑉) é dada como: 
 
∆𝑉𝑉 = 𝐸𝐸 ∗ ∆𝑑𝑑 (1) 
∆𝑉𝑉 = 1,5 𝑥𝑥 106 𝑉𝑉
𝑚𝑚
∗ 0,065 𝑚𝑚 (2) 
∆𝑉𝑉 =97500 V (3) 
 
Adicionando a incerteza ao resultado, 
podemos ver que como resposta final temos 
a diferença de potencial suficiente para 
exercer uma descarga elétrica é equivalente 
a (97,5 x 103 ± 0,75 x 103) V. 
Podemos ver na figura 7 que diferente da 
primeira situação, a segunda não ocorre a 
produção de fagulhas. Isso acontece devido 
a presença do cabo, que nesse caso acabou 
funcionando como um para-raios. Em 1747, 
Benjamin Franklin observou que ele podia 
descarregar objetos eletrificados em sua 
sala silenciosamente, aproximando-os com 
uma agulha afiada de metal na mão [11]; de 
fato isso ocorre na situação apresentava na 
figura 7, o cabo aterrado ao solo, é capaz de 
descarregar a cúpula. Não estando 
eletrizada a esfera acaba não produzido uma 
diferença de potencial, já que não possui 
cargas negativas suficientes para originar 
descargas elétricas na outra cúpula. 
4. Conclusão 
Com o presente experimento foi possível 
demonstrar a existência e atuação de um 
campo elétrico, tanto quanto fenômenos que 
circundam esse acontecimento. Na 
existência de cargas tanto negativas quanto 
positivas, foi realizável observar através das 
práticas os três tipos de eletrização: Atrito, 
indução e toque. Na existência de corpos 
eletrizados negativamente e de corpos 
neutros, foi permitido estudar em como os 
mesmos se comportam na presença de 
ambos, estudando assim o processo de 
descargas elétricas, demonstrado aqui na 
atuação de centelhamentos, como adicional 
foi demonstrado como certo tipo de material 
influencia no processo, sendo ele isolante 
ou condutor, e como certas condições 
também interferem nos experimentos, como 
a presença do ar-condicionado ao deixar o 
mais úmido, facilitando assim os eventos; 
quanto a ocorrência de corrente elétrica, 
aqui utilizado para tanto acender a lâmpada 
quanto para demonstrar a existência de 
linhas de força. De fato, o ultimo se torna 
verídico, pois na presença de uma corrente 
elétrica, um campo elétrico surge; antes 
observável em sala de aula apenas por 
gráficos e entendido como apenas linhas 
imaginarias, através das sementes de grama, 
foi possível fazer a observação das mesmas. 
5. Referências 
[1] P. G Hewitt. (2015). FÍSICA 
Conceitual. Porto Alegre. 12ª edição,424. 
[2] H. D. Young, R. A Freedman., F. W. 
Sears, & M. W Zemansky. (2009). Sears e 
Zemansky física III: eletromagnetismo. 
Pearson. 12° edição, 59. 
Fig. 7: centelhamento ocasionado pela descarga 
elétrica e em seguida o uso 
[3] H. D. Young, R. A Freedman., F. W. 
Sears, & M. W Zemansky. (2009). Sears e 
Zemansky física III: eletromagnetismo. 
Pearson. 12° edição, 59. 
[4] L. S. Pedroso, M. L. S. Pedroso, & G. 
A. da Costa. CONSTRUÇÃO E 
VALIDAÇÃO DE UM 
COULOMBÍMETRO DE BAIXO 
CUSTO–CBC.(2017) 
[5] M. M. Ueki, & M. Zanin (1997). 
Influência de aditivos na rigidez 
dielétrica do polietileno de alta 
densidade. Polímeros, 7(4), 42-50. 
[7] Oscar Sala (2010). O gerador 
eletrostático e suas aplicações. Ciência e 
Cultura, 12-15. Disponível em: 
http://cienciaecultura.bvs.br/scielo.php?scri
pt=sci_arttext&pid=S0009-
67252010000500003&lng=en&tlng=pt. 
Aceso em: 20/09/2019 
[6] P. G Hewitt. (2015). FÍSICA 
Conceitual. Porto Alegre. 12ª edição,419. 
[8] P. G. Hewitt (2002). FÍSICA 
Conceitual. 9ª edição. Porto Alegre. p.375 
[9][10] D. Halliday 
(2012). Fundamentos de Física: 
Eletromagnetismo. Volume 3. Grupo Gen-
LTC, 6. 
[9][10] D. Halliday 
(2012). Fundamentos de Física: 
Eletromagnetismo. Volume 3. Grupo Gen-
LTC, 119. 
[11] C. B. Moore, W. Rison, J. Mathis, 
& G. Aulich (2000). Lightning rod 
improvement studies. Journal of Applied 
Meteorology, 39(5), 593-609. 
 
 
 
	Gerador de Van de Graaff

Continue navegando