Demonstrar a existência de cargas elétricas e suas propriedades.

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1. Objetivo
Demonstrar a existência de cargas elétricas e suas propriedades.
2. Introdução
O laboratório realizado em 28/08/2015, sob a orientação da professora Aline, nos
permitiu através de experimento prático, entender o funcionamento do campo elétrico
utilizando o gerador de Van de Graaff.
Toda matéria é formada por átomos, que são partículas divisíveis e muito pequenas.
Esses átomos são, por sua vez, compostos por partículas ainda menores, os elétrons,
os prótons e os nêutrons.
Os prótons e os nêutrons ficam concentrados na parte central do átomo chamada
núcleo. Já os elétrons ficam na parte externa do átomo, onde giram livremente em torno
do átomo numa região chamada eletrosfera.
Sabe-se que um corpo quando carregado eletricamente, de natureza positiva ou
negativa, tem o poder de atrair ou repelir outro corpo também carregado. A atração
ocorre quando os dois corpos em questão possuem cargas diferentes sinais, já para o
caso da repulsão, esta ocorre quando ambos os corpos possuem cargas de mesmo
sinal.
No átomo em seu estado natural, não existe predominância de cargas elétricas. Isso
indica que o número de prótons é igual ao número de elétrons, o que torna o átomo um
sistema eletricamente neutro. Mas quando o átomo perde ou ganha elétrons é correto
dizer que o corpo está eletrizado. Este é o princípio do funcionamento do gerador de
Van de Graaff.
Corpo eletrizado positivamente - quando perde elétrons
Corpo eletrizado negativamente - quando ganha ou recebe elétrons.
É importante dizer que um corpo nunca perde ou ganha prótons. Isso porque os prótons
estão localizados no núcleo do átomo. Quando um corpo tem excesso de elétrons

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dizemos que ele ganhou elétrons. Mas quando o corpo tem excesso de prótons dizemos
que ele perder elétrons. A carga do elétron é a menor carga existente, por conta disso,
essa carga foi escolhida como sendo um modelo padrão para as medidas da carga
elétrica. A carga elétrica é chamada Coulomb, no Sistema Internacional de Unidades,
em homenagem ao físico francês Charles Augustin de Coulomb.
3. Relação de Material
Distribuição das Cargas Elétricas Nos Corpos
- Gerador eletrostático com controlador de velocidade e esfera;
- Tiras de papel alumínio
- Fita adesiva
- Eletroscópio de folha;
Figura 1 - Gerador eletrostático com controlador de
velocidade e esfera: Sua f unção é transportar as
cargas elétricas que serão acumuladas na esf era
metálica.

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4. Procedimento Experimental
4.1 Experimento I - Distribuição de Cargas Elétricas Nos Corpos
4.1.1 Material usado
 Gerador eletrostático com controlador de velocidade e esfera;
 Fiapos de algodão;
 Eletroscópio de folha.
4.1.2 Procedimento
Cortamos tiras de papel alumínio e colamos com fita adesiva na parte superior da esfera.
Ligamos o gerador eletrostático e regulamos para uma velocidade média à alta de rotação do
motor e observamos o comportamento das fitas.
Conectamos na parte superior da esfera o eletroscópio de folha. Ligamos o gerador
eletrostático e regulamos para uma velocidade média à alta de rotação do motor. Observamos o
comportamento das lâminas de alumínio.
Pegamos com as mãos fiapos de algodão e aproximamos da esfera do gerador e observamos o
que ocorreu.
Sendo assim, as lâminas de alumínio de repeliram devido às cargas iguais geradas pela esfera.
Os fiapos de algodão se deslocaram porque a mão estava neutra e a esfera continha um tipo de
carga, então ele realiza o movimento de atração e repulsão com a esfera.
4.2 Experimento II - O poder das pontas
4.2.1 Material utilizado
 Gerador eletrostático com controlador de velocidade e esfera;
 Torniquete eletrostático;
 Lâmpada fluorescente;

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 Base isolante de madeira.
4.2.2 Procedimento
 Experimento com torniquete - Iniciamos este experimento aproximando o
torniquete no topo da esfera do gerador. Ligamos o gerador eletrostático e
regulamos a velocidade de rotação. Observamos que o torniquete girou porque a
maior concentração de carga encontrava-se nas pontas, sendo assim, aconteceu
uma repulsão que gerou o movimento.
 Experimento com a lâmpada fluorescente - Após o experimento com o
torniquete, ligamos novamente o gerador e aproximamos uma lâmpada
fluorescente na esfera, segurando-a com uma das mãos. Observamos que a
lâmpada acendeu porque as cargas são livres e precisa de um condutor. Para ter
um circuito é preciso DDP (tensão) e o condutor (nosso corpo) a movimentação
da carga permite que a lâmpada acenda.
 Experimento com cabelos de alunos sobre uma base de madeira - É devido
ao "poder das pontas". Basicamente, uma maior quantidade de cargas elétricas
se desloca para as pontas do cabelo e, portanto, fios de cabelo ficam eletrizados
com cargas de mesmo sinal e, como consequência, se repelem, surgindo o efeito
de arrepio.
5. Resultados e Discussão
Aprendemos na prática o conceito de campo elétrico, que por sua vez se define como
uma alteração colocada no espaço pela presença de um corpo com carga elétrica, de modo que
qualquer outra carga de prova localizada ao redor indicará sua presença. Através de curvas
imaginárias, conhecidas normalmente pelo nome de linhas de campo, visualiza-se a direção da
força gerada pelo corpo carregado. As características do campo elétrico são determinadas pela
distribuição de energias ao longo de todo o espaço afetado.
Se a carga de origem do campo for positiva, uma carga negativa introduzida nele se
moverá, espontaneamente, pela aparição de uma atração eletrostática. Pode-se imaginar o

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campo como um armazém de energia causadora de possíveis movimentos. É usual medir essa
energia por referência à unidade de carga, com o que se chega à definição de potencial
elétrico, cuja magnitude aumenta em relação direta com a quantidade da carga geradora e
inversa com a distância dessa mesma carga.
A unidade de potencial elétrico é o volt, equivalente a um Coulomb por metro. A
diferença de potenciais elétricos entre pontos situados a diferentes distâncias da fonte do
campo origina forças de atração ou repulsão orientadas em direções radiais dessa mesma
fonte.
6. Conclusão
Experimento I - Concluímos que devido às duas cargas serem iguais, as lâminas se afastaram
(repulsão) e que quando utilizamos o algodão, este se movimentou da esfera para a mão
devido as cargas.
Experimento II - Observamos que a carga da esfera foi para o torniquete devido a repulsão. No
momento que aproximamos a lâmpada fluorescente, verificamos que o campo elétrico foi criado
devido as cargas da esfera e do corpo de forma ordenada. E que quando colocamos as mãos
na esfera do gerador houve uma repulsão pois o cabelo ficou carregado de elétrons, conforme
figura 01.
7. Referências Bibliográficas
Livro - Fundamentos de Física: Mecânica - Volume 1 - David Halliday, Robert Resnick