A maior rede de estudos do Brasil

como o gerador de van der graaf funciona

Física IIIPITÁGORAS

3 resposta(s) - Contém resposta de Especialista

User badge image

Andre Verified user icon

Há mais de um mês

Os geradores de van der graaf são muito utilizados para demonstrações elétricas, ele funciona com um motor que gira roletes que são energizados e atraem cargas opostas para o lado externo por meio das escovas. A correia transporta essas cargas entre a terra e a cúpula. A cúpula lança as cargas elétricas para o exterior.

Os geradores de van der graaf são muito utilizados para demonstrações elétricas, ele funciona com um motor que gira roletes que são energizados e atraem cargas opostas para o lado externo por meio das escovas. A correia transporta essas cargas entre a terra e a cúpula. A cúpula lança as cargas elétricas para o exterior.

User badge image

Rachel

Há mais de um mês

No gerador de Van Graaff, um motor elétrico movimenta uma correia de borracha que está em contato e atrita o cilindro de teflom ligado ao eixo da polia que gira por meio de outra correia ligada na polia do motor. O atrito da correia de borracha com o cilindro de teflon transfere a quantidade de carga elétrica para o cilindro de teflon. A cúpula tem uma carga (+) e a borracha (-).

User badge image

Jaque

Há mais de um mês

O gerador Van der Graaf é um aparelho que tem causado fascínio em todos os que tem a oportunidade de estar diante dele. Saber como se dá o seu funcionamento e observar seus efeitos é uma experiência magnífica, mesmo para aqueles que não têm tanto entusiasmo pela ciência.

O gerador é um aparelho com os seguintes componentes:

uma esfera metálica oca, chamada de cúpula,

um motor,

dois roletes,

uma correia feita de um material isolante, como o acrílico por exemplo,

uma coluna de sustentação isolante,

chapas metálicas contendo dentadas na forma de pentes.

A correia é conectada ao motor através de um dos roletes e ao centro da esfera metálica pelo outro rolete. No centro da esfera, ela vai entrar em contato com uma chapa metálica, que é ligada à própria esfera, essa chapa é chamada de ponta coletora. O movimento da correia lembra o movimento de uma esteira, no entanto, ela estará colocada na vertical, nesse movimento da correia, ela passa sempre atritando-se com as chapas metálicas dentadas, arrancando elétrons. Esses elétrons são conduzidos pela correia até o interior da esfera, onde o campo elétrico é nulo, a correia então deposita, através das pontas coletoras, os elétrons na cúpula. Na esfera, os elétrons tendem a ocupar a sua superfície externa, em razão repulsão elétrica entre eles. Mantendo o motor do gerador ligado, a quantidade de cargas na superfície da esfera vai aumentando consideravelmente, o que faz aumentar muito a tensão elétrica nessa região, essa tensão pode chegar a milhões de volts. Se aumentarmos o raio da esfera, podemos alcançar tensões ainda maiores, uma tensão de grande magnitude acaba escoando para o ar através de uma descarga elétrica. Tensões dessa ordem são usadas em aceleradores de partículas, elas aceleram partículas carregadas que passam a se deslocar com altíssimas velocidades e acabam por se chocar com os núcleos atômicos. Esse tipo de gerador é muito utilizado em laboratório, justamente com o objetivo de se conseguir tensões extremamente elevadas.

Provavelmente você já deve ter visto, ao menos pela televisão, a incrível experiência de se tocar na esfera condutora do gerador quando ela está com acúmulo de cargas. É comum os cabelos arrepiarem. Por que isso ocorre? Simples, ao tocar na esfera, toda carga em excesso que estava nela vai parar na pessoa que a tocou, tanta carga elétrica negativa junta só pode resultar em repulsão. Os cabelos então se arrepiam na tentativa dos elétrons de se afastarem o máximo possível uns dos outros.

Como podemos ver, o gerador de Van der Graaf funciona através da geração de cargas eletrostáticas que se acumulam numa esfera condutora.
Gerador Van der Graaf utilizado para produzir altas voltagens

Essa pergunta já foi respondida por um dos nossos especialistas