Eletroestatica

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Primeiro conectamos o Eletrômetro na Gaiola de Faraday, conectando a pinça vermelha no condutor interno e a preta no condutor externo, de forma a captar a variação de carga no dispositivo. O Eletrômetro então é ligado e ajustado para o intervalo de 10V. Fazemos um aterramento na gaiola, de forma a remover todo o excesso de carga, encostando um dedo no cilindro interior e exterior ao mesmo tempo e, depois, afastando o dedo primeiro do cilindro interior depois do exterior. Nesse processo o corpo humano é utilizado como um condutor maior para aterramento. Pressiona-se o botão “ZERO” no Eletrômetro. Altera-se o intervalo para 100V e pressiona-se o botão Zero novamente. Esse procedimento é realizado para preparar o Eletrômetro e a Gaiola de Faraday para o experimento.

Certificamos-nos de que as varinhas não possuem carga. Então, as varinhas são inseridas no interior da Gaiola e atritadas de forma a produzir carga. As extremidades das varinhas são revestidas uma de couro e outra de um determinado polímero, que atritados geram eletrização. É importante que as varinhas não toquem nas laterais da gaiola.

Nesta etapa são registradas as leituras de carga informadas pelo sistema, tomando-se a leitura inicial com as varinhas dentro do cesto, sem contato com a borda ou entre si, e as demais leituras na seguinte ordem: atritando as varinhas; afastando as varinhas; retirando a varinha escura do cesto; colocando a varinha escura de volta no cesto; retirando a varinha branca; colocando-a de volta; e removendo ambas as varinhas do cesto. Temos um total então de 08 leituras de carga. É importante saber que este procedimento deve ser realizado da forma mais rápida possível para evitar a migração de carga. Os dados são registrados em uma tabela e partimos então para as análises do experimento.

PARTE B

As Partes B e C do experimento tratam-se de eletrização por contato e indução.

Para realizar a segunda parte do experimento, foram utilizamos os mesmos equipamentos, contando agora com uma fonte de tensão eletrostática, que é ligada ao Eletrômetro pela saída comum (COM). Fixa-se o fio vermelho ao terminal +3000 V, deixando o conector vermelho solto. A Gaiola de Faraday deve ser aterrada novamente e o Eletrômetro configurado para a faixa de 30 V. O corpo de prova é o disco de metal contido na extremidade de uma das varinhas, portanto o mesmo deve apresentar-se neutro, o que deve ser veriricado utilizando a Gaiola de Faraday. Um condutor esférico também é utilizado durante o experimento, o qual deve manter-se longe de outros objetos e pessoas de forma a evitar a polarização.

Tomados os preparativos, devemos encostar a porta do fio vermelho com o terminal de pá de cobre no condutor esférico, o que fará como que este fique carregado com um potencial elétrico de 3000 V. Com o plano de prova, tocamos a superfície da esfera eletrizada em determinados pontos (ver Figura 3 em Resultados e Discussão), e o inserimos na gaiola de forma a registrar sua tensão. O mesmo não deve ser aterrado para que as cargas totais sobre a esfera e plano de prova fiquem constantes. O procedimento é repetido para os 3 pontos mostrados na Figura 3 (em Resultados e Discussões). Segue-se então para a análise dos dados.

PARTE C

A Parte C consiste baiscamente do mesmo procedimento adotado na Parte B, porém definimos a faixa no Eletrômetro para 10V e colocamos o fio vermelho nos terminais 1000 V, 2000 V, e 3000 V respectivamente, de forma a carregar a esfera condutora, e utilizamos o plano de prova para verificar a tensão para cada uma das saídas, lembrando nesse caso de aterrá-lo entre cada medida e de realizar as medições em um único ponto. Caso alguma leitura no Eletrômetro chegue a 9,9 V, o mesmo excedeu o intervalo e deve ser alterado para a faixa de 30 V. Os valores são tabelados e partimos para a análise dos dados.

Importante destacar que as tensões obtidas são entre os cilidros da gaiola e o plano de prova inserido no centro da mesma, sendo diretamente proporcional à carga no plano de prova.

Resultados e Discussão

Parte A: Medindo a carga entre dois corpos eletrizados por atrito.

A primeira parte do experimento trata da eletrização por atrito que é possível verificá-la com auxilio dos equipamentos supracitados. Após os procedimentos obteve-se os dados da Tabela 1.

LEITURA

MEDIDA 1 (em Volts)

MEDIDA 2 (em Volts)

MEDIDA 3 (em Volts)

Inicial

1

1

1

Friccionando

1

1

1

Após a separação

1

0

0

“Dark out”

9

3

3

Ambos dentro

1

-1

-1

“White out”

-6

-2

-2

Final

-3

-1

-1

Ambos fora

1

1

1

Tabela 1: Dados obtidos repetindo o experimento três (03) vezes nas mesmas condições.

DA METODOLOGIA

Como o dito que experimento é de eletrização por atrito entre dois corpos, as diferenças dos dados decorrem diretamente da intensidade da força aplicada entre os corpos e o tempo de fricção entre estes. Pois bem, há um ligeiro aumento