GERADOR ELETROSTÁTICO DE VAN DE GRAAFF DESCARGAS EM GASES À ALTA PRESSÃO: SIMULANDO A NATUREZA

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∙ Concluir a importância da pressão (a que um gás é submetido) e da distância entre os eletrodos sobre a capacidade de condução elétrica do gás;

∙ Descrever as condições necessárias para que se estabeleça uma descarga elétrica através de um gás à alta pressão.

3 MÉTODO EXPERIMENTAL

MATERIAL NECESSÁRIO

∙ Um gerador eletrostático completo;

∙ Uma conexão de fio com pino banana;

∙ Uma esfera com cabo.

MONTAGEM E EXECUÇÃO

Para a realização da mesma ligamos o gerador a uma corrente de 240.000 volts. Este gerador é uma máquina que utiliza uma correia móvel para acumular tensão eletrostática muito alta na cavidade de uma esfera de metal.

Executou-se a montagem conforme demonstra a imagem abaixo. Ligou-se o aparelho e aproximou-se a esfera com cabo da cabeça do gerador.

[pic 6][pic 5]

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

- Ligar o gerador eletrostático por alguns instantes com o ponteiro do potenciômetro entre 3 e 5 dial, até que se estabeleça uma velocidade de giro constante;

- Aproximar, lentamente, a esfera com cabo (bastão de teste) da calota esférica do gerador; observar o fenômeno elétrico que se apresenta e procura descrevê-lo e justificá-lo:

Observamos que ao se aproximar a esfera com cabo há “cabeça” do gerador, ocorreram algumas descargas elétricas entre eles, sendo que a esfera com o cabo descarregava na “cabeça” do gerador, durante a descarga, notou-se que havia a presença de sons e luzes.

- Justificar o fato observado da mistura gasosa (ar atmosférico) passar de comportamento isolante para condutora de eletricidade:

O ar tem uma resistência muito alta, impedindo que a corrente passe por ele. Para tensões muito altas o ar vira um condutor, como por exemplo um raio e um gerador de Van de Graff, pois produzem tensões elevadas suficientes para atravessar o ar.

- No momento em que o gás deixa de se comportar como isolante, o denominado campo elétrico possui certo valor entre eletrodos. Como é denominado, em Física, o maior valor que o campo elétrico (E) pode assumir sobre um material isolante, sem que este material conduza a eletricidade?

Os átomos que compõem o material se ionizam e o material dialético deixa de funcionar como um isolante. Denominamos de rigidez dielética o maior valor que o campo elétrico (E) pode assumir sobre um material isolante.

- Justificar o ruído e a cor azulada observada durante a descarga elétrica ocorrida no ar atmosférico ambiente.

A cor azulada deve-se quando os elétrons voltam para sua respectiva camada de valência, emitindo de volta a energia em forma de luz visível, com uma frequência azulada. O ruído que ouvimos é decorrente de uma expansão brusca, uma pequena explosão que gera uma onda sonora.

- Qual a denominação que o ruído e a cor azulada que surgem durante a descarga elétrica quando este fenômeno ocorre na natureza?

O ruído representa o trovão, e a luz azulada como relâmpago. Todavia, na natureza, as proporções são maiores.

5 CONCLUSÃO

Através do experimento pôde-se perceber quais são as condições necessárias para que gere uma descarga elétrica através de um gás a alta pressão. Além disso, foi possível identificar os eletrodos ânodo e cátodo. A importância da pressão e da distância entre os eletrodos sobre a capacidade de condução elétrica do gás. Ou seja, atendeu-se aos objetivos da aula prática, não gerando dúvidas em relação ao conteúdo estudado.

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Detector de cargas; http://fisica.uems.br/aprenda/eletroscopio/ Acesso em 28 de março de 2016 às 16:14h

Condutores e isolantes; http://www.mundoeducacao.com/fisica/condutores-isolantes.htm Acesso em 27 de março de 2015 às 17:45h

Condutividade elétrica;

https://pt.wikipedia.org/wiki/Condutividade_el%C3%A9trica Acesso em 28 de março de 2016