Nesta semana tivemos laboratório. Os alunos puderam utilizar o Gerador de Van de Graaff e aprender na prática processos de eletrização, tensão elétrica, aterramento, mudança da pressão atmosférica entre outros conceitos.
Alunos da Engenharia de Produção
Atração eletrostática
Carregando através do gerador
Curiosidades sobre o Gerador
O "fio azul" é um canal ionizado, dentro do qual a
energia eletrostática armazenada antes da descarga
está sendo convertida em outras formas de energia, inclusive energia luminosa.
A cor da luz que vem de dentro do canal depende também do gás utilizado; cada
gás quando excitado por descarga
elétrica pode emitir algumas em frequências ("cores")
características. Mesmo no ar, se a descarga envolver pouca energia, a centelha
pode ser avermelhada. Os mecânicos de automóvel testam as velas de ignição do
motor, quando não tem equipamento sofisticado, olhando a cor da centelha;
centelha avermelhada é indesejável e neste caso revela problemas no equipamento
de alta tensão que alimenta as velas. Portanto a cor branca azulada dos canais ionizados tem a ver com o
gás dentro do canal, neste caso ar.
A função da correia de borracha é promover a separação de
cargas necessária para carregar a esfera do gerador. Assim como, por exemplo,
uma régua de plástico atritada com papel toalha se eletriza, assim também a
correia de borracha em contato com os roletes que permitem o seu movimento, se
eletriza.
Quando ocorre a descarga através da formação de um fino
canal ionizado no ar, o ar no interior desse canal atinge temperaturas muito
elevadas, de milhares de graus Célsius. Esse mesmo ar no interior do canal estava
na temperatura ambiente antes da descarga e portanto há uma rapidíssima
elevação da temperatura do gás dentro do canal no momento da descarga. Como é
bem sabido, ao aumentar bruscamente a temperatura de um gás, a pressão cresce.
Portanto, o ar dentro do canal, devido à elevação da pressão se expande
violentamente, produzindo uma expansão brusca. O estalo que ouvimos é
decorrência dessa expansão brusca, uma pequena explosão que gera uma onda
sonora.
Quando a descarga ocorre devido à eletricidade estática em
nuvens, o canal ionizado é muito maior e a energia liberada é muitas ordens de
grandeza maior do que a energia liberada em um pequeno gerador de Van de Graaff.
A expansão brusca do canal ionizado é então uma verdadeira explosão, gerando
uma onda sonora de grande intensidade, o trovão. Ou seja, os estalos do gerador
são trovões em miniatura.
Prof. Fernando Lang da Silveia
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