ROTEIRO DE AULA PRÁTICA Nº 02 TÍTULO DA AULA PRÁTICA: Gerador de Van der Graaff Configurações das linhas de força entre eletrodos, a gaiola de Faraday e cabos coaxiais. 1. PRÉ-REQUISITOS O gerador de Van der Graaff, quando em funcionamento, acumula na esfera cargas elétricas negativas (elétrons). Este acúmulo de cargas é obtido a partir do atrito contínuo da correia contra o rolo não condutor inferior. 2. OBJETIVOS Mapear a configuração das linhas de força entre eletrodos de vários formatos; Interpretar, a partir das linhas de força, o comportamento do campo elétrico nas proximidades de dois eletrodos de formatos diferentes; Identificar e descrever uma blindagem para o campo elétrico. 3. EQUIPAMENTOS E MATERIAIS Gerador de Van der Graaff; Fixadores e bornes; Conexões elétricas preta com pinos de pressão; Conexões elétricas vermelha com pinos de pressão; Conjunto de eletrodos com: o 01 eletrodo em anel maior; o 01 eletrodo em anel menor; o 02 eletrodos retos; o 01 eletrodo com gancho; o 02 eletrodos pontuais.
Milho granulado; Frascos de óleo de rícino. 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL E DISCUSSÕES Execute a montagem da Figura 1. Coloque dois eletrodos (pontuais) com suas extremidades livres apoiados sobre os imãs dos bornes. Posicione a extremidade dos eletrodos pontuais (com ponteira) tocando os eletrodos retos (Figura 2). Figura 1 Figura 2 Coloque óleo na cuba o suficiente para cobrir os eletrodos. Espalhe um pouco de milho granulado sobre o óleo da cuba. Ligue o gerador apenas o tempo necessário para o alinhamento das partículas. Posicione corretamente os dois eletrodos retos, um paralelo ao outro, dentro da cuba, de acordo com a Figura 3. Assinale na Figura 3 a região onde o campo elétrico é mais intenso. Trace o vetor E que melhor representa o campo elétrico nos pontos A, B e C. O que acontece com a densidade das linhas de força do campo elétrico na região mais central das placas paralelas? A partir da densidade destas linhas de força, avalie o comportamento do campo elétrico nas regiões assinaladas por A, B e C.
Durante a atividade se observou que as partículas de milho se orientam sob a ação do campo elétrico. Justifique como elas puderam interagir com o campo elétrico sendo dielétricas e eletricamente neutras. Verifique que as linhas de força são sempre perpendiculares às superfícies metálicas? Figura 3 Figura 4 Desse modo, podemos proceder de maneira semelhante, analise os casos representados a seguir: Represente na Figura 4 as linhas de força entre um par de eletrodos pontuais (com cargas de sinal contrários). A partir da densidade das linhas de força, comente sobre o comportamento do campo elétrico nas regiões assinaladas por A, B e C. Represente na Figura 5 as linhas de força entre um eletrodo pontual contendo um eletrodo em anel circundante (com cargas de sinal contrários). A partir da densidade das linhas de força, comente sobre o comportamento do campo elétrico nas regiões assinaladas por A, B e C. Represente na Figura 6 as linhas de força entre um eletrodo reto e um eletrodo pontual (com cargas de sinal contrários). A partir da densidade das linhas de força, comente sobre o comportamento do campo elétrico nas regiões assinaladas por A, B, C e D.
Figura 5 Figura 6 Represente na Figura 7 as linhas de força entre dois eletrodos retos (com cargas de sinal contrários) contendo um anel metálico entre eles. A partir da densidade das linhas de força, comente sobre o comportamento do campo elétrico nas regiões assinaladas por A, B e C. Como são as linhas de força no interior do anel? O que isso significa? Represente na Figura 8 as linhas de força entre um eletrodo pontual e um eletrodo em anel (com cargas de sinal contrários) contendo coaxialmente um anel metálico entre eles. A partir da densidade das linhas de força, comente sobre o comportamento do campo elétrico nas regiões assinaladas por A, B e C. Como são as linhas de força no interior do anel do anel maior? O que isso significa?
Figura 7 Figura 8