Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Prepare-se para as provas com trabalhos de outros alunos como você, aqui na Docsity
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Prepare-se com as videoaulas e exercícios resolvidos criados a partir da grade da sua Universidade
Responda perguntas de provas passadas e avalie sua preparação.
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Relatório de física
Tipologia: Provas
1 / 9
Esta página não é visível na pré-visualização
Não perca as partes importantes!
Estudar a eletrização por atrito, por contato e por indução.
Neste relatório, temos como objetivo comprovar as características condutoras de diversos meios. Para isso, veremos o comportamento de um Pêndulo Eletrostático e de um Eletroscópio de Lâminas Paralelas.
Estabelecer uma corrente elétrica em metais é fácil, pois um ou mais dos elétrons das camadas mais externas desses átomos não estão firmemente presos aos núcleos. Ao contrário, eles são praticamente livres para vagar pelo material. Tais materiais são chamados de condutores. Os metais são bons condutores de corrente elétrica pela mesma razão pela qual são bons condutores de calor. Os elétrons de suas camadas mais externas estão “frouxos”. Em outros materiais, borracha e vidro, por exemplo, os elétrons estão firmemente ligados e pertencem de fato a átomos individuais. Eles não são livres para vagar por entre os outros átomos do material. Consequentemente, não é fácil fazê-los fluir. Esses materiais são maus condutores de corrente elétrica pela mesma razão pela qual eles são normalmente maus condutores de calor. Esses materiais são chamados isolantes. Uma determinada substância pode ser classificada como condutora ou isolante, dependendo de quão fortemente seus átomos seguram os elétrons. Um pedaço de cobre é um bom condutor, enquanto um de madeira é um bom isolante. Certos materiais tais como o germânio e o silício, entretanto, não são bons condutores nem bons isolantes. Esses materiais caem no meio da faixa de resistividade elétrica, sendo condutores medíocres em sua forma cristalina pura tornando-se excelentes condutores quando apenas um átomo em 10 milhões é substituído por uma impureza, que adiciona ou retira elétrons da estrutura cristalina. Materiais que podem se comportar algumas vezes como isolantes e algumas vezes como condutores são chamados de semicondutores. Camadas finas de materiais semicondutores empilhadas juntas formam os transistores, usados para controlar o fluxo de corrente em circuitos, detectar e amplificar sinais de rádio e produzir oscilações elétricas em transmissores; atuam também como chaves digitais.
A eletrização por atrito é mais intensa entre corpos isolantes do que entre condutores, pois nos isolantes as cargas elétricas em excesso permanecem na região atritada, ao passo que nos condutores, além de se espalharem por todo ele, há uma perda de carga para o ambiente.
2.2.2 Eletrização por Contato Algumas vezes tomamos choque ao tocarmos a maçaneta da porta de um automóvel, ou um móvel de aço no qual não há nenhum tipo de instalação elétrica que pudesse justificá-lo. Esse fenômeno está relacionado com o processo de eletrização por contato. Consideremos uma esfera de metal eletrizada negativamente (esfera A) e uma outra esfera de metal eletricamente neutra (esfera B), como na figura1.
Figura 1.
Como o condutor A está eletrizado negativamente, todos os seus pontos estão com o mesmo potencial elétrico negativo ao passo que o condutor B tem potencial elétrico nulo, pois está eletricamente neutro. Ao estabelecermos o contato entre ambos através de um fio condutor, haverá passagem de cargas elétricas (elétrons livres) num único sentido (corrente elétrica) pelo fio, pois uma de suas pontas estará com o potencial elétrico negativo de A e a outra com o potencial nulo, ou seja, haverá uma diferença de potencial elétrico (ddp) nos terminais do fio. Os elétrons irão, espontaneamente, do menor potencial elétrico (negativo) para o maior potencial elétrico (nulo), ou seja, do condutor A para o condutor B mostrado na figura 2.
Figura 2.
A cada elétron que A perde, seu potencial elétrico aumenta. O condutor B, por sua vez, a cada elétron que ganha, tem seu potencial elétrico diminuído. Essa troca de elétrons continuará acontecendo enquanto houver diferença de potencial elétrico nos terminais do fio, isto é, enquanto os potenciais elétricos de A e B forem diferentes. Quando os potenciais elétricos se igualarem, dizemos que se atingiu o equilíbrio eletrostático e o condutor B, que antes estava neutro, agora está eletrizado, cessando a troca de elétrons. (2)
2.2.3 Eletrização por Indução Dois corpos, A e B, sendo A positivamente eletrizado e B um corpo eletricamente neutro, são colocados próximos um do outro sem haver contato. As cargas positivas de A atraem as cargas negativas de B. Se aterrarmos o corpo B, as cargas elétricas negativas da terra vão se deslocar para o corpo B. Retirando o condutor que aterra o corpo B e só depois afastar o corpo A. Observamos então que o corpo B ficou negativamente eletrizado. Este processo é chamado eletrização por indução.(3)
Ligação terra é um condutor elétrico (fio) cuja função é conectar à Terra todos os dispositivos que precisarem utilizar seu potencial como referência ou valer-se de suas propriedades elétricas. O fio terra, uma vez que encontra-se sempre neutro e (teoricamente) presente em todo circuito elétrico, é sempre tomado como ponto de referência para a medida de potenciais, sendo a ele atribuído, então, o potencial de zero volts. A necessidade de tal referência fundamenta-se no fato físico de não haver, a rigor, sentido no termo "potencial elétrico de um ponto", pois, em Física, define-se apenas a diferença de potencial (ddp) entre dois pontos.
Para preparar o pêndulo é necessário que corte o canudo ao meio, na extremidade de uma das partes prender o fio de nylon. Na ponta livre do fio, prender o papel aluminizado. Dobrar o grampo ou arame formando um ângulo de 90º, fixando cada canudo em cada extremidade do grampo.
Para a realização dos experimentos utilizamos os seguintes materiais:
2.1 – Eletroscópio de Lâminas Paralelas Para este experimento, um tubo de plástico foi atritado com um pedaço de pano, e em seguida , encostado no eletroscópio, o procedimento foi repetido para o bastão de vidro.
2.2 – Pêndulo Eletrostático
Para este experimento, um tubo de plástico foi atritado com um pedaço de pano, e em seguida , encostado no pêndulo, anotando assim, o ângulo de deslocamento máximo, o procedimento foi repetido para o bastão de vidro.
4.1 Pêndulo Eletrostático
No Pendulo Eletrostático nota-se que quando a esfera de isopor do pêndulo foi tocada pelo bastão de plástico, a mesma foi atraída pelo bastão formando um ângulo, calculando assim a força eletrostática usando a formula descrita abaixo. Logo após a esfera tocar o gerador, ela fica positivamente eletrizada repelindo-se do gerador. Nota-se também que, após alguns segundos de retornarmos a esfera para as condições naturais da atmosfera, ela neutraliza-se novamente.
Cálculo da força elétrica:
Onde: FE é a força eletrostática, P é o peso da esfera e α é o ângulo de defrexão do pendulo. m = 0,196 g
4.2 Eletroscópio de Lâminas Paralelas
Notamos que no eletroscópio de lâminas paralelas há um repelimento das folhas de alumínio por conduzir pelo fio ate as folhas cargas de mesmo sinal.
