Montagem do Eletroscópio

Pensando no bimestre seguinte, nosso grupo está pesquisando sobre os materiais, suas composições
e a quantidade certa de cada elemento para se montar um eletroscópio.
Material Necessário:
 13 cm de arame fino;
 1 cm de fio de cobre (número 28);
 Folha de alumínio;
 Um vidro;
 1 bolinha de isopor;
 Adesivo epóxi;
 1 canudo de plástico;
 Papel higiênico;
 Régua e tesoura;

1° passo: Faça um furo na tampa do vidro com a mesma espessura do arame. Para isso, esquente o
arame e faça o furo com auxilio de um adulto.
2° passo:Dobre-o na forma de um gancho, fixe-o na tampa com adesivo epóxi e espere secar (duas
horas para ela secar).
3° passo:Corte duas tiras finas de papel alumínio de 3 cm de comprimento e prenda-as com o fio de
cobre. Depois que a cola estiver seca, coloque as tiras de papel alumínio no gancho.
4° passo:Tampe o vidro. Por último, encape uma bola de isopor com papel alumínio e fixe-o no
arame.
E então o eletroscópio está pronto, a próxima fase é a eletrização do canudo para confirmar a
presença das cargas.
Atrite o canudo com um pedaço de papel higiênico (lembrando, que este processo deve ser feito
algumas vezes para que o canudo fique bem eletrizado),e aproxime e afaste o canudo da esfera, sem
tocá-la. Observe o que acontece com as tiras de alumínio.

Após a conclusão desses passos, observa-se que ao aproximar ou encostar o canudo eletrizado na
esfera encapada com alumínio as tiras de papel alumínio afastam-se umas das outras. Mas há uma
diferença na eletrização das folhas de alumínio se encostarmos (eletrização por contato) e se apenas
aproximarmos (eletrização por indução).
Por quê isto ocorre?
Quando aproximamos o canudo eletrizado negativamente da esfera, as cargas negativas da esfera
são repelidas e acumulam-se nas tiras de alumínio. A esfera então apresenta excesso de cargas
positivas e as tiras excesso de cargas negativas. Como as duas tiras ficam eletrizadas com cargas
iguais, elas se repelem. Ao afastar o canudo eletrizado do eletroscópio, as tiras juntam-se
novamente, porque as cargas se redistribuem voltando às posições anteriores à aproximação do
canudo.
Já quando encostamos o canudo eletrizado negativamente na esfera, cargas negativas do canudo são
transferidas para ela. Com isso, tanto a esfera quanto as tiras ficam com excesso de cargas negativas
e, conseqüentemente, as tiras se separam. Observe que afastando o canudo, as tiras continuam
separadas porque eletrizamos o eletroscópio por contato, isto é, houve transferência de carga do
canudo para a esfera e dela para as tiras de alumínio.
 Demo Balões de látex
Os balões látex são aqueles usados em festas.
A matéria prima na sua fabricação é o látex, seiva de
algumas plantas como a seringueira.
O látex exposto ao ar por longo tempo coagula-se formando
o polímero conhecido como "borracha".
Por meio da eletrização por contacto ou atrito, usando papel
(guardanapos, toalha, sulfite, etc) ou a pele da mão seca e
sem gordura, os balões de látex se eletrizam facilmente.
Qual tipo de cargas elétricas em excesso na superfície do
balão de látex?
Conforme a Série Tribolétrica os balões ficam com cargas negativas ("excesso de elétrons" ).
Outra forma de prever o sinal das cargas é usando o Eletroscópio Eletrônico.
Atração e repulsão elétrica.
Dois corpos com excesso de cargas elétricas de mesmo sinal sempre se repelem.
Assim, quando dois balões sofrerem repulsão elétrica mútua, pode-se afirmar que eles estão
eletrizados com cargas de mesmo sinal.
Dois corpos que se atraem mutuamente, nem sempre estão eletrizados com cargas opostas.
Se as cargas forem opostas, ocorrerá atração elétrica. Porém, um corpo eletrizado pode atrair
outro neutro; fato este explicado pelo fenômeno da polarização de cargas elétricas.
A seguir uma relação de demonstrações com balões de látex nas quais pode-se explorar diversos
aspectos da eletrização.
Relação das demonstrações
01.- Identificando as cargas em 06.- Rolando latinha vazia
excesso num balão de látex. 07.- Erguendo balões com a palma da mão
02..- Repulsão elétrica entre 08.- Balão de látex tipo canudo
balões 09.- Balões e pêndulo elétrico
03.- Atraindo corpos leves com 10.- Água viva elétrica.
balão zero
04.- Grudando um balão na
parede
05.- Arrepiando cabelo com
balão

01.- Identificando as cargas em excesso num balão de látex.

Material
Balão de látex eletrizado; Eletroscópio Eletrônico.
O Eletroscópio Eletrônico é um dispositivo transistorizado que funciona acendendo
uma lâmpada LED e, ao mesmo tempo, emitindo um som por uma pequena buzina
elétrica, sempre que a base do transistor ligado a uma antena for polarizada
adequadamente.
 Procedimento: afasta-se e aproxima-se da antena, o balão cujo sinal da respectiva
carga elétrica superficial (excesso ou falta de elétrons em sua superfície) se que
determinar.
 1) Se o alarme for disparado na aproximação, tratam-se de cargas positivas
(falta de elétrons).
 2) Se o alarme disparar no afastamento, tratam-se de cargas negativas (excesso
de elétrons)
 3) Se o alarme não disparar: o balão está neutro ou mesmo eletrizado ele está
parado em relação à antena.
02.- Repulsão elétrica entre balões
Material
6 balões de látex 0; papel guardanapo; 6 pedaços de linha fina e maleável.

Repulsão entre os
Seis balões 0 - neutros - pendurados balões apos atrito
por fio em um só nó de cada um com
papel guardanapo.
Atritados com papel guardanapo os balões adquirem cargas negativas (cada um deles
fica com excesso de elétrons em sua superfície). Verifique o sinal das cargas residuais
na superfície dos balões consultando a Série Triboelétrica ou usando o Eletroscópio
Eletrônico.
Por terem cargas negativas os balões de repelem mutuamente, pois "cargas de mesmo
sinal se repelem".
03.- Atraindo corpos leves com balão zero.
Material
Balões de látex n° 0; papel guardanapo; corpos leves: papel picado, papel alumínio de
cozinha picado, confetes, etc.
Eletrize por atrito um balãozinho de látex n°0 usando papel guardanapo, limpo e seco.
Segundo a Série Triboelétrica, a borracha (látex) da qual se faz o balão, ficará com
 excesso de elétrons ou seja, eletrizado ou "carregado" negativamente. Espalhe em
cima da mesa corpos leves: pedacinhos de papel alumínio picados, pó de giz, confetes,
e outros.

Com a aproximação do balão eletrizado os corpos leves, isolantes ou condutores, sob

ação da força elétrica de atração, podem saltar para o balão e nele ficarem grudados.
Como explicar que um corpo eletrizado exerça força de atração elétrica em corpos
neutros?
Isto ocorre devido ao processe de polarização de cargas que ocorre nas moléculas da
superfície destes corpos leves que se encontram próximas da região eletrizada do
balão.
Na polarização, elétrons - aqueles mais livres - das moléculas dos corpos leves
mudam ligeiramente de posição de modo que um lado da moléculas fique mais
positiva e o outro, mais negativa. Como o lado mais positivo fica mais próximo das
cargas negativas do balão, ocorre a atração.
Como o balão não pode se movimentar, são os corpos leves que se movimentam
(saltam) para a superfície do balão.

04.- Grudando um balão numa parede

Material
Balões de látex n° 0; balões de látex n° 7 ou mais; papel guardanapo.
Eletrize balões de látex atritando-os com papel guardanapo limpo e seco.
Conforme a Série Triboelétrica e o Eletroscópio Eletrônico eles ficam com cargas
negativas (excesso de elétrons) nas respectivas superfícies.

Balões n° 0 eletrizados costumam ficar "grudados" na parede por que a atração

elétrica é intensa o suficiente para produzir força de atrito que sustenta o peso do balão
não o deixando deslizar parede abaixo.
Como esta atração pode acontecer se as moléculas da parede neutra são neutras?
É devido à indução e à polarização de cargas.
As moléculas da superfície da parede são neutras (têm iguais quantidade de elétrons e
de prótons); porém, pela ação das cargas negativas em excesso no balão, a
distribuição de cargas dentro das moléculas muda temporariamente: as
cargas positivas se concentram de um lado e as negativas do lado oposto aos das
cargas negativas da superfície do balão. Com isto, uma forte atração elétrica mútua
passa a atuar entre o balão eletrizado e a parede; como os balões n° 0 são leves, a força
 de atrito é suficiente para não deixar o balão deslizar parede abaixo sob a ação do seu
próprio peso. Em geral isto não acontece com balões mais pesados como o de n° 9.
05.- Arrepiando cabelo.
Material
Balão de látex n°9; cabelos secos e compridos (não demais).
Eletrize um balão de látex n° 9 esfregando-o várias vezes no cabelo de uma pessoa.

Em seguida, afaste lentamente o balão e observe que uma porção do cabelo da região
atritada levanta-se juntamente com o balão. Conforme a Série Triboelétrica, o cabelo
cede elétrons para o látex (borracha natural) que tem grande tendência de receber
elétrons. Assim, a superfície atritada do balão fica negativa (com excesso de elétrons)
e os cabelos que cederam elétrons ficam positivos (falta de elétrons).Como os elétrons
cedidos não retornam aos cabelos que os cederam, o balão e os cabelos ficam
carregados com cargas de sinais opostos e, assim, atraem-se mutuamente. Conforme o
balão é erguido, os cabelos nele grudados por ação de forças de atração elétrica,
sobem juntos.

06.- Rolando latinha vazia

Material
Balão de látex n° 0; guardanapo de papel; latinha vazia de refrigerante

Procedimentos
Eletrize um balão de látex n° 0 atritando-o com guardanapo de papel; ele ficará com excesso de
cargas na superfície atritada (eletrização por atrito ou contato) e conforme a Série Triboelétrica,
ficará com excesso de elétrons.

As cargas negativas do balão induzem e polarizam as cargas na latinha (condutor). As cargas

positivas e negativas ficam face a face, dando origem uma força de atração que é maior do que a
 repulsão entre as cargas negativas do balão e da latinha (pois ficam mais distantes). A força
elétrica varia com o inverso do quadrado da distância; quanto mais distantes estiverem as cargas
menor é a intensidade da força elétrica.
Como a mão segura o balão, ele não se move no sentido da lata; resultado: a latinha move-se
sob ação da força F no sentido do balão.
Se o balão for movido para a esquerda (conforme ilustração), a latinha poderá caminhar por
longa distância.
07.- Erguendo balões com a palma da mão
Material
Balões de látex n° 0; guardanapo de papel.

Procedimentos
Eletrize alguns balões de látex n° 0 atritando-o com guardanapo de papel; ele ficará
com excesso de cargas na superfície atritada (eletrização por atrito ou contacto) e
conforme a Série Triboelétrica, ficará com excesso de elétrons.

A influência das cargas

negativas concentradas no
Balões zero eletrizados ficam presos na palma da mão.
balão polarizam moléculas da
A força elétrica de atração "vence" o peso de cada balão
pele, deixando face a face,
cargas de sinais opostos.

Devido à forças de atração elétrica e por serem leves, os balões "Zero" ficam presos à
palma da mão. Isto ocorre mesmo que a pele da mão não esteja eletrizada. Por que?
A cargas negativas em excesso no balão por indução, polarizam cargas de moléculas
da pele, contíguas à região de contacto do balão com a pele.
Como a pele não contem elétrons livres - como os metais - as cargas nas moléculas
não se movimentam, mas mudam de posição dentro da molécula: as cargas positivas
das moléculas da pele ficam face a face com as cargas negativas em excesso no balão
enquanto as cargas negativas se afastam.
Assim a força de atração entre as cargas negativas do balão e as positivas das
moléculas polarizadas pele, por serem mais intensas do que o peso de cada balão, não
as deixam cair.
08.- Balão de látex tipo "canudo".
Material
Balão de látex "canudo"; balão de látex n° 0; guardanapo de papel; latinha de refrigerante
vazia; Eletroscópio Eletrônico.
Procedimentos
Eletrize um balão tipo "canudo" e um balão ° 0, atritando-os com papel. Tal como o balão
"zero" ele também fica eletrizado negativamente, porém com mais intensidade.
 Grudando balões canudo na Imprimindo mais velocidade à latinha
Raio de ação do campo elétrico
parede vazia
Além de enfeitar paredes, grudando balões canudos na mais variadas formas, pode-se imprimir
em latinhas mais velocidade do que um balão n° 0 é capaz.
Além disso, com o Eletroscópio Eletrônico, fazendo movimentos oscilatório (vai e vem) à
diversas distâncias da antena pode-se descobrir o raio de ação do campo elétrico gerado pelo
balão "canudo" e compará-lo com o de outros balões, etc.

09.- Balões e pêndulo elétrico

Material
Um pêndulo elétrico; balões de látex; guardanapo de papel.
Um "pêndulo elétrico" consta de uma rodela de folha de alumínio de embalagens -
tipo marmitex - com 1 cm de diâmetro, pendurado por uma linha fina na extremidade
de um suporte de arame encapada (usado em floricultura) em formato de L conforme
ilustra a figura.
Procedimentos
Eletrize por atrito com guardanapo, um balão de látex n° 0.
Conforme a Série Triboelétrica, o balão ficará com excesso
de elétrons ou seja, ficará eletrizado negativamente.
Aproxime-o do disco pendular.
1.- Se ocorrer repulsão ( "Cargas de mesmo sinal se
repelem"), balão e disco, têm cargas de mesmo sinal (neste
caso, negativas).
2.- Se ocorrer atração ("Cargas de sinais opostos se
atraem") duas hipóteses são possíveis: I) o disco está
eletrizado com cargas positivas (pois o balão tem cargas
negativas em excesso na sua superfície) ou II) o disco pendular está neutro (não tem
excesso nem falta de elétrons) e o balão está eletrizado.
Pode um corpo eletrizado atrair, eletricamente, outro neutro?
A atração elétrica entre um corpo eletrizado e outro neutro ocorre devido à
polarização de cargas; elétrons livres no interior do disco de alumínio, por indução,
das cargas negativas em excesso no balão, são repelidos para o lado oposto e no lado
adjacente ao balão ficam as lacunas (falta de elétrons) que correspondem à cargas
positivas; estas são atraídas pelas cargas negativas e assim ocorre a atração entre o
balão eletrizado e o disco pendular neutro.
Transferência de elétrons
 Pode ocorrer que alguns elétrons em excesso do balão da região de contato com o
disco sejam transferidos para o disco pendular. Quando isto acontece o metal fica com
excesso de elétrons e ambos, o metal e o balão, ficarão negativos e ocorrerá a
repulsão.
10.- Água viva elétrica.
Material
Balão de látex n° 9; um saco plástico de supermercado bem fino; guardanapo de papel.
Procedimentos
Corte cerca de 15 a 20 tiras de plástico bem fino (saco plástico de supermercado, por
ex.) com cerca de 20 cm de comprimento e 1 cm de largura; e amarre-as numa ponta .
Eletrize cada tira atritando com os dedos ou com guardanapo
de papel; conforme a Série Triboelétrica as tiras ficarão
eletrizadas com cargas negativas.
"Cargas de mesmo sinal se repelem"; assim as cargas
negativas das tiras repelem entre si e se abrem;
aproximando-se um balão eletrizado negativamente eles se
abrem mais ainda, como resultado da repulsão entre as
cargas negativas das tiras e do balão.
Desafio
Equilibrar no ar, com um balão
eletrizado, as tiras de plásticos
também eletrizados.

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 Garrafa de Leyden
A "Garrafa de Leyden" é um dispositivo que
armazena cargas elétricas; foi o primeiro modelo de
capacitor: um componente de circuitos elétricos
composto por duas placas separadas por um
dielétrico que armazenam cargas opostas.
A sua invenção é atribuída a Pieter van
Musschenbroeck (1692 - 1761), docente na
Universidade de Leyden - Holanda foi usada nas
primitivas experiências sobre cargas elétricas.
Uma típica Garrafa de Leyden consta de:
1.- uma garrafa de vidro com dois eletrodos: uma lâmina (tipo
papel alumínio) que forra a garrafa por dentro e uma outra que
forra a garrafa por fora;
2.- o vidro é o dielétrico, o isolante que separa os dois eletrodos;
3.- uma haste metálica que atravessa uma rolha isolante que tem
contacto com o eletrodo interno.
A esfera na extremidade da haste e a lâmina metálica que
envolve a superfície externa constituem os terminais da Garrafa
de Leyden.
A Garrafa de Leyden é eletrizada por contacto através da esfera;uma vez carregada, os
seus eletrodos ficam com iguais quantidades de cargas, porem de sinais opostos. A
quantidade de cargas que uma "Garrafa de Leyden" pode acumular depende das suas
dimensões; se elas descarregarem no ar faíscas de 1 cm - muito comum - a sua
voltagem é cerca de 30.000 V. Por isso, elas são "capacitores de alta tensão", porém
de baixa corrente.
"Garrafa de Leyden Caseira"

Existem muitas maneiras de se construir uma Garrafa de Leyden Caseira.

Esta é feita de uma garrafa de refrigerante de plástico
contendo água com um pouco de dissolvido (eletrodo interno)
e uma lâmina de papel alumínio envolvendo a sua parte
externa (eletrodo externo.
O plástico que separa a água salina e o papel alumínio é o
dielétrico.
O caracol de fio de cobre na extremidade da haste de
cobre que transpassa a tampa é um dos terminais e o papel
alumínio que cobre a parte externa, é o outro terminal.
 O esquema fornece alguns dados construtivos. Veja como "eletrizar" a Garrafa.
Carregando a Garrafa de Leyden
A Garrafa de Leyden Caseira pode ser eletrizado cujo prato
consegue transferir muito mais cargas por contacto para
outro metal. O que não acontece com um isolante.
A figura ilustra o prato de um
eletróforo com excesso de
elétrons prestes a entrar em Garrafa Leyden
contacto com o terminal de uma carregada
Garrafa de Leyden Caseira.
Uma vez em contacto com o
terminal, os elétrons livres em
excesso se repelem e tornam o
eletrólito (solução de água + sal)
contido na garrafa com excesso de elétrons ou seja, com
cargas negativas.
Estas cargas produzem polarização de cargas no papel
alumínio que cobre externamente a garrafa: as cargas Os eletrodos ficam com
negativas internas "prendem" cargas positivas na superfície cargas de sinais opostos.
do alumínio em contacto direto com o plástico e os elétrons
livres são expulsão para o corpo e eventualmente para a
terra.
Quer ver uma animação? Clique.

Descarregando uma Garrafa de Leyden

Para "descarregar" uma Garrafa de Leyden -
ou capacitores em geral - deve-se fazer um "curto
circuito" (com um condutor) entre os dois eletrodos: o
central e o papel de alumínio, no nosso exemplo.
Ligando-se os dois eletrodos por um condutor, os
elétrons em excesso no eletrodo negativo (no exemplo,
a solução água + sal conectado à espiral de cobre)
imediatamente são atraídos pelas lacunas (regiões
onde faltam elétrons) e anulam as cargas positivas em
excesso.
Assim, a Garrafa de Leyden pode ser descarregada.
 Muitas vezez, com a aproximação da ponta do fio, ocorre uma faísca. Se esta faísca
tiver comprimento aproximado de 1 cm, a voltagem na Garrafa de Leyden é próxima
de 30.000 volts.
Para atingir esta tensão o processo de eletrização usando eletróforo deve ser repetido
por diversas vezes: 10 ou mais vezes.

Demo c/ eletróforo
Esta série de demonstrações envolve um aparato simples - o
"eletróforo" - desenvolvido em 1775 por Alessandro Volta (1745-
1827) - físico italiano - inventor da pilha elétrica.
O eletróforo é um sistema que consta de duas partes: um "prato"
metálico ( forma de pizza) com cabo isolante e uma base isolante
eletrizável positiva ou negativamente (por exemplo, lâmina
de acrílico e ou de forro de PVC).
O sistema serve para eletrizar - por diversas vezes e rapidamente - um
prato metálico ─ com bordas arredondadas para evitar perdas de
cargas pelas quinas (poder das pontas).
O prato metálico eletrizado pode ser movimentado de um local para outro fornecendo cargas
(positivas ou negativas) para diversas demonstrações.

Demonstrações
01.- A eletrização do eletróforo.
02.- Processo de indução utilizando eletróforo
03.- Eletrizando um eletroscópio de folhas.
04.- Testando a condutibilidade elétrica.
05.- É o papel sulfite um isolante ou um condutor de cargas elétricas?
06.- Acendendo uma lâmpada fluorescente com o eletróforo.
07.- A "Gaiola de Faraday"
08.- Eletrizando um eletroscópio no interior de uma Gaiola de Faraday
09.- A Gaiola de Faraday blinda um Eletroscópio Eletrônico?
10.- Sinos Eletrostáticos

01.- Eletrização do eletróforo

Eletrizando positivamente o prato do eletróforo.
Procedimentos

4.- Final: prato

2.- Contacto prato/base - 3.- Aterramento; elétrons em
1.- Eletrização da base com falta de
Indução e polarização de cargas excesso escoam para o
do eletróforo elétrons: cargas
no prato corpo/terra.
(+)

01.- Eletriza-se uma base de forro de PVC atritando-a com papel [Eletrização por atrito]; a base
fica com excesso de elétrons conforme previsão da Série Triboelétrica.
02.- Apóia-se o prato sobre a base; as cargas negativas, por indução, provocam polarização de
cargas no metal: a superfície inferior do prato em contacto com o PVC fica com cargas
positivas (+) e a superior, com cargas negativas (-).
03.- Aterramento: toca-se o prato c/mão: elétrons livres em excesso no prato escoam para a
terra através do corpo. As as cargas positivas ficam "presas" na superfície inferior do prato pela
forte atração elétrica das cargas negativas da base.
04.- Retirando-se o prato de cima do forro de PVC, ele fica eletrizado positivamente (+) ou
seja, com falta de elétrons.
Clique para ver animação.
O prato assim eletrizado pode ser movimentado, levando cargas positivas (+) para o local
desejado e lá "descarregado". O prato pode novamente ser eletrizado pelos mesmos
procedimentos, muitas vezes sem a necessidade de eletrizar a base.
Eletrizando o prato negativamente.
Para deixar o prato do eletróforo com excesso de elétrons (-), usa-se como base uma placa de
acrílico que fica (+) - falta de elétrons - depois de atritado com papel.
02.- Processo de indução utilizando eletróforo.
Material
Eletróforo; eletroscópio de folha caseiro;
Procedimentos
Eletrize um eletróforo e aproxime o prato eletrizado da latinha do eletroscópio.
Pelo processo da indução e polarização de cargas, as lingüetas ganham excesso de carga e se
abrem, indicando que elas receberam cargas elétricas de mesmo sinal daquelas existentes no
prato do eletróforo.
Afastando o prato as lingüetas convergem, indicando que a polarização de cargas deixou de
existir.

O prato metálico do eletróforo pode armazenar grande quantidade de cargas gerando tensão
elétrica muito mais alta do que aquela gerada nos canudinhos, réguas de acrílico ou pedaços
de PVC.
Se a distância entre o prato e a latinha for muito pequena, o campo elétrico torna-se muito
intenso a ponto do ar torna-se condutor elétrico. Quando isto acontecer, uma faísca salta
entre o prato e latinha e o eletroscópio ser eletrizado por descarga elétrica.

03.- Eletrizando um eletroscópio de folhas.

Material
Eletróforo; eletroscópio de folhas caseiro
Procedimentos
Eletrização por indução Eletrização por contato
 Procedimentos Procedimentos
1.- Aproxime o prato eletrizado: as lingüetas divergem 1.- Aproxime o prato da
2.- Encoste o dedo na latinha: as lingüetas convergem latinha: as lingüetas divergem
3.- Retire o dedo mantendo o prato no local: as lingüetas 2.- Encoste o prato na latinho:
divergem as lingüetas fecham e logo se
4.- Afaste o prato: o eletroscópio fica eletrizado com cargas de abrem
sinal oposto ao das existentes no prato. 3.- Retire o prato: o
Não ocorrem transferências de cargas. eletroscópio fica eletrizado
com cargas de mesmo sinal
das existentes no prato.
Ocorrem transferências de
cargas).
Aproximando-se e afastando da latinha a antena do eletroscópio eletrônico,
o sinal da carga em excesso no eletroscópio pode ser determinado.
04.- Testando a condutibilidade elétrica
Material
Eletróforo; 2 eletroscópios de folhas caseiros; um pedaço de fio de cobre de preferência com
isolação para alta tensão; um pedaço de barbante; etc
Procedimentos
01.- Prenda as extremidades do fio com isolação na parte metálica de
cada um dos 2 eletroscópios.
02.- Aproxime o prato eletrizado do eletróforo da latinha de um dos
eletroscópio: as lingüetas de ambos se abrem.
03.- Encoste o prato na latinha: as lingüetas de fecham e rapidamente se
abrem violentamente.
04.- Leve o prato para longe: as lingüetas dos eletroscópios permanecem
abertas indicando que estão eletrizadas.
Com estes procedimentos pode "testar" se um material é condutor ou isolante elétrico para altas
tensões criadas pelas cargas elétricas em excesso no prato do eletróforo.
Verificando o sinal das cargas em excesso no eletroscópio.
1) Com a aproximação de um canudinho com "excesso de elétrons" as lingüetas do
eletroscópios:
a) se fecharem é por que nas lingüetas "faltam elétrons". O campo elétrico gerado pelas
cargas negativas do canudinho repele elétrons livres do metal para as lingüetas
preenchendo "lacunas" onde "faltam elétrons" (o mesmo que anular cargas positivas);
por isso, as lingüetas se fecham.
b) se abrirem é por que nas lingüetas existe "excesso de elétrons". Elétrons livres,
repelidos pelo campo elétrico do canudinho, atingem as lingüetas aumentando o
"excesso de elétrons" (ou tornando-as mais negativas). Por isso a abertura entre as
lingüetas aumenta.
2) Com a aproximação de uma régua de acrílico com "falta de elétrons" ocorre o
oposto. Se as lingüetas fecharem é por que nelas existe "excesso de elétrons" e se elas se
abrirem, é por que nelas "faltam elétrons".
3) Usando um Eletroscópio Eletrônico. a) as cargas nas lingüetas serão positivas (falta de
elétrons) se com a aproximação de um Eletroscópio Eletrônico a "buzina tocar"; b) as cargas
 nas lingüetas serão negativas (excesso de elétrons) se a "buzina tocar" quando o Eletroscópio
Eletrônico" estiver se afastando.

05.- É o papel sulfite um isolante ou um condutor de cargas elétricas?

Material
Eletróforo; 2 eletroscópios de folhas caseiros; tira de papel sulfite; papel colante
Procedimentos

Fixe cada extremidade de uma tira de papel sulfite em cada uma das latinhas de 2
eletróforos.
Aproxime e encoste o prato do eletróforo eletrizado de uma das latinhas.
E o papel condutor ou isolante elétrico?
Experimente outras tipos de papel e comprimentos diferentes.
Se o papel sulfite conduzir cargas elétricas por que ele não é usado nos circuitos
elétricos de 127 V para acender lâmpadas?
06.- Acendendo uma lâmpada fluorescente com o eletróforo.
Material
Eletróforo; lâmpada fluorescente tubular ou compacta (pode ser das "queimadas")
Procedimentos

Segurando uma lâmpada fluorescente (tubular ou compacta) aproxime e encoste no

prato eletrizado de um eletróforo.
Quando o pino central da lâmpada estiver bem próxima (ou mesmo encostado) do
prato, em virtude da alta voltagem, salta uma faísca que se descarrega passando pelos
gases do interior da lâmpada produzindo um clarão ("acendimento momentâneo da
lâmpada fluorescente).
 Esse clarão que se observa numa lâmpada fluorescente não se observa com uma
lâmpada de filamento em virtude dos respectivos processos de funcionamento. As
lâmpadas incandescentes a passagem de cargas elétricas deve ocorrer ao longo de seu
filamento que, altamente aquecidos, emitem luz.

07.- A "Gaiola de Faraday"

Material
Eletróforo, eletroscópio de folhas caseiro, uma "Gaiola de Faraday Caseira"
Uma Gaiola de Faraday Caseiro é um dispositivo
que protege corpos no seu interior de ação de campos
elétricos criados por cargas elétricas externas e, também, de
ondas eletromagnéticas de comprimentos de onda maiores do
que o tamanho das malhas.
Coloque um eletroscópio de folhas caseiro - sem cargas - no
interior do dispositivo; aproxime e encoste um eletróforo -
com bastantes cargas em excesso - na tela do dispositivo.
As cargas em excesso transferidas para a tela metálica
espalham-se pela superfície externa de modo que o campo elétrico resultante
no interior do dispositivo seja nulo. Assim, as folhas do eletroscópio não acusam
presenças de cargas extras e permanecem fechadas.

E se a latinha do eletroscópio estiver encostada na parte

interna da Gaiola de Faraday?
As lingüetas do eletroscópio continuam fechadas.
As cargas continuam se espalhando pela superfície externa
do dispositivo.
Vejas outras situações.

08 - Eletrizando um eletroscópio no interior de uma Gaiola de Faraday.

Como eletrizar um Eletroscópio de Folhas Caseiro no interior de uma Gaiola de Faraday
Caseira?

Desencostando a extremidade
Ligando a latinha do eletroscópio com a superfície do fio da superfície externa da
externa da Gaiola. Gaiola.
Conecte - por meio de um fio encapado - a parte Com uma das extremidades do
superior da latinha com a superfície externa da fio conectado na latinha e a
Gaiola de Faraday. outra do lado externo da Gaiola
- sem tocar na superfície externa
 Encostando-se o eletróforo eletrizado na extremidade - é possível eletrizar o
do fio, as lingüetas do eletroscópio continuam eletroscópio.
fechadas. Encostando o eletróforo
Isto significa que as cargas se distribuem pela eletrizado na extremidade livre
superfície e não se dirigem para a latinha. do fio, as lingüetas do
No interior da Gaiola de Faraday o campo elétrico eletroscópio se abrem
continua nulo. imediatamente, indicando que a
latinha no interior da Garrafa de
Faraday adquiriu cargas em
excesso e que o campo
elétrico interno é diferente de
zero.

09.- A Gaiola de Faraday Caseiro blinda um Eletroscópio Eletrônico?

O Eletroscópio Eletrônico é um instrumento muito sensível de campo elétrico.
Realizando movimentos de vai-vens com um eletróforo eletrizado - cerca de 100 cm - da
antena de um Eletroscópio Eletrônico, houve-se o apitar da buzina indicando a detecção do
campo elétrico oscilatório produzido.
E quando o instrumento de detecção de campo (ou corpo eletrizado) estiver dentro de uma
Gaiola de Faraday?
Vamos experimentar!

Eletroscópio Eletrônico com

parte antena fora da Gaiola.
Aproximando e afastando o
eletróforo eletrizado o
Eletroscópio Eletrônico acusa a
Eletroscópio Eletrônico dentro da Gaiola de Faraday.
variação de campo elétrico
Aproximando, afastando e até encostando o eletróforo
externo.
eletrizado na tela da Gaiola, o Eletroscópio Eletrônico
Porém, se o eletróforo
não acusa a presença a variação de campo elétrico
eletrizado for encostado na tela
externo.
metálica, ocorre descarga
A blindagem ao campo elétrico externo criado pela
elétrica, mas o Eletroscópio
movimentação de cargas em excesso mo eletróforo
Eletrônico nada acusa. Isto
é completa.
mostra que o campo elétrico
interno continua nulo.
O Eletroscópio Eletrônico
acusa variação de campo
elétrico externo e, também,
 acusa que o campo elétrico
interno é nulo.

10.- Sinos Eletrostáticos

Material
Eletróforo; 2 latinhas
(raspadas dão melhor
contacto elétrico); base
isolante (caixas de CD);
pedaço de tela com pontas (
ou pontas de palhinhas de
aço).
1.- Pendure uma moeda ou
um pequeno parafuso na
extremidade de uma linha de
costura [aprox. 100 cm] e
amarre a outra num suporte
qualquer, de modo a se obter
um pêndulo.
2.- Em lados opostos do
pêndulo, posicione duas
latinhas de refrigerante
vazias (A e B) . Uma delas
deve ser colocada em cima
de uma embalagem vazia de
CD ou de um pedaço de
isopor, que servirá para isolá-
la eletricamente.
3.- Sobre a latinha isolada (B), coloque um pedaço de tela metálica, de modo que fiquem várias
“pontas”. Assim você estará simulando as pontas de um “pára-raio”.
4.- Com um eletróforo eletrizado, transfira cargas para o “pára-raio”. Por estar isolada, a latinha (B)
adquirirá cargas elétricas e atrairá a pequena peça metálica do pêndulo. Uma vez que o pêndulo irá
carregar-se com cargas de sinais iguais à da latinha, a peça metálica não fica “grudada” e se
desprende logo após o toque. O pêndulo oscila batendo ora em (A) ora em (B).
 Demonstrações com canudinhos.
Os canudos plásticos usados para ingerir refrigerantes são feitos de polipropileno e
pigmentos coloridos atóxicos.
Por meio da eletrização por contacto ou atrito, os canudinhos podem ficar com
cargas elétricas negativas (excesso de elétrons), por exemplo, quando atritado com
guardanapos de papel.
Previsão do sinal de cargas em excesso na superfície do canudinho.
1.- Pela Série Tribolétrica : os canudinhos ficarão com "excesso de elétrons" ou com cargas
negativas.
2.- Por meio do Eletroscópio Eletrônico, aproximando e afastando o canudinho da sua antena: se
o alarme disparar durante o afastamento é por que as cargas em excesso no canudinho são
negativas (excesso de elétrons).
Atração e repulsão entre objetos eletrizados.
O princípio fundamental das cargas elétricas : repulsão entre cargas de mesmo sinal e atração
entre cargas de sinais opostos. Entre objetos eletrizados:
1) Se ocorrer repulsão elétrica entre dois objetos, eles possuem cargas de mesmo sinal.
2) Se ocorrer atração entre dois objetos: a) eles possuem cargas de sinais opostos ou b) um deles
encontra-se eletrizado e o outro neutro. A explicação de como um corpo eletrizado atrai (nunca
repele) outro neutro é explicado pela polarização de cargas.
As demonstrações a seguir exploram alguns fenômenos da eletrização de canudinhos.
Relação das demonstrações
06.- Grudando canudinho
no rosto.
01.- Cargas iguais se repelem 07.-Desviando um filete
02.- Cargas opostas se atraem; de água por força elétrica
03.- Pêndulo simples de canudinho 08.- Desafiando a
04.- Rolando latinha vazia gravidade.
05.- Atraindo objetos leves e neutros. 09.- O pêndulo elétrico.
10.- Pêndulo duplo de
canudinho.

01.- Cargas iguais se repelem .

Material:
canudinhos, lápis apontado, massa de modelar para
fixar o lápis na vertical, guardanapos secos.
Montagem
Dobre o canudinho ao meio de modo a apoiá-lo
(figura) na ponta do lápis.
Cuidado: apenas com o toque dos dedos o canudinho -
pelo processo de eletrização por contato ou atrito -
pode se eletrizar .Por isso, ao dobrar procurar segurar o
canudinho na região central onde deverá ser feita a
dobra.
Eletrizando o canudinho
O canudinho é eletrizado pelo processo de eletrização por contato ou atrito. Apenas o
contato do canudinho com dedos secos é suficiente para o surgimento de pequena
carga elétrica na sua superfície. O atrito torna mais eficaz a eletrização por contato,
 além de aumentar a superfície eletrizada do
canudinho. Para eletrizar atrite a região do canudinho
que se quer eletrizar com dedos secos ou
guardanapo.
Demonstração
1.- Eletrize uma metade do canudinho apoiado na
ponta do lápis; eletrize um outro canudinho.Ambas
as regiões atritadas devem ficar com excesso de
elétrons (cargas negativas) conforme prediz a Série
Triboelétrica.
2.- Aproxime o canudinho eletrizado na metade não eletrizada (poderá ocorrer atração
devido à polarização); e aproxime-o da região eletrizada: agora ocorrerá repulsão. Pois
cargas de mesmo sinal se repelem.

02- Cargas opostas se atraem

Material:
A mesma montagem e material da demonstração 01 acrescido de uma pequena barra
ou bastão de acrílico ou uma régua de acrílico. Muitas réguas transparentes "parecem"
de acrílico, mas são de plásticos. Os plásticos ficam negativos quando atritados com
papel ou com os dedos.
O acrílico atritado com os dedos ou com papel fica com "falta de elétrons" ou seja fica
carregado positivamente.

Demonstrações

1.- Eletrize uma das metades do

canudinho apoiado na ponta do lápis
atritando-a com papel ou com os dedos
secos. Esta parte ficará negativa. Tome
para não eletrizar a outra metade, apesar
de sempre existirem cargas em virtude de
algum mínimo contato.

2.- Eletrize uma régua de acrílico

atritando-a com papel ou dedos;
conforme a Série Triboelétrica ela cederá
elétrons para o papel e assim ficará com
"falta de elétrons" ou seja fica com
cargas positivas.
3.- Aproxime a régua positiva da metade do canudinho não atritada. Poderá ocorrer
uma ligeira atração. Se isto ocorrer é devido ao fenômeno de polarização das
moléculas superficiais desta parte do canudinho.
4.- Aproxime a régua positiva da metade atritada ou seja, negativa do canudinho.
Deve-se observar uma atração intensa. Isto ocorre devido a presença de cargas
negativas de certa intensidade no canudinho e cargas positivas, também de certa
intensidade, no acrílico. Cargas de sinais opostos se atraem.

03.- Pêndulo simples de canudinho.

 Material: Pêndulo simples de canudinho, canudinhos
extras, papel, régua de acrílico.
Uma outra maneira de observar atração e repulsão entre
cargas elétricas é usar o "Pêndulo simples de
canudinho" "Pêndulo de barra de canudinho"
Passando um eixo (um alfinete, um prego fino) próximo de uma das
extremidades do canudinho, ele pode oscilar livremente como se
fosse um pêndulo de barra.
Preso entre dois canudinhos - como mostra a figura - o sistema pode
ser usado para mostrar os fenômenos de atração e repulsão entre
cargas elétricas, tal como, nos "demos" 01 e 02.
Exemplos

Canudinho e pêndulo Canudinho (-) e

Acrilico (+) e pêndulo (-): atração
neutros pêndulo (-): repulsão

Detalhes construtivos
Material: 4 canudinhos, 1 prego fino, 1 prego de espessura
pouco maior do que o prego fino, fita colante, uma caixa de
papelão para suporte do sistema.
1.- Fixe com fita colante 3 canudinhos - um ao lado do outro
- de modo que entre os canudinhos externos fique um vão da
espessura de um canudinho. Veja figura.
2.-Com o prego mais grosso fure - próximo de uma das
extremidades do quarto canudinho - o orifício do eixo.
3.- Faça nos 2 canudinhos paralelos dois orifícios diametralmente opostos com o prego fino; em
seguida, usando-o como eixo, articule o canudinho pêndulo.
04 - Rolando uma latinha vazia
Material
Latinha de refrigerante vazia; canudinhos; régua de
acrílico; guardanapos; papel sulfite.
Demonstração
Mostrar que, apesar da máxima das cargas elétricas,
"Cargas opostas se atraem. ─ Cargas iguais se
repelem", um corpo eletrizado - seja negativamente ou
positivamente - sempre atrai corpos neutros.
1. Posicione uma lata vazia de refrigerante sobre
uma superfície plana.
2. Eletrize um canudinho eletrizado atritando-o com guardanapo ou entre os dedos.
3. Posicione o canudinho eletrizado paralelamente à latinha e aproxime-o até que a
latinha, atraída pela força elétrica, começa a se mover.Quando isto ocorrer, afaste
lentamente o canudinho, mantendo-o paralelo à latinha, de modo a puxá-la ao
longo da superfície.
 O canudinho eletrizado tem excesso de elétrons ou cargas negativas; já a régua de
acrílico atritado com guardanapo (papel) fica com cargas positivas. Fica a pergunta:
será que as cargas positivas da régua também atrai a latinha como as cargas negativas
do canudinho.
Experimente.
Você irá verificar que a latinha é atraída pela régua de acrílico com cargas positivas da
mesma forma que o era com o canudinho com cargas negativas.
Conclusão: um corpo eletrizado sempre exerce força de atração sobre um outro neutro.
Quer saber mais? Veja "Polarização de cargas".

05 - Atraindo objetos leves e neutros.

Material
Canudinhos.Régua de acrílico.Guardanapos, folha papel sulfite.
Pedacinhos de papel sulfite, de papel alumínio, de isopor e até
pequenas folhas verdes.Todos leves.
Demonstração
Mostrar que, apesar da máxima das cargas elétricas, "Cargas
opostas se atraem. ─ Cargas iguais se repelem", um corpo
eletrizado - seja negativamente ou positivamente - sempre atrai
corpos neutros.

1. Aproxime um canudinho de pedacinhos de papel sulfite, de papel

alumínio e de folhas verdes - todos leves; verifique que nada acontece.
2. Agora friccione vigorosamente o canudinho algumas vezes usando um
guardanapo ou entre os dedos; neste processo correrá transferência de
elétrons do papel (ou da pele dos dedos) para o canudinho que ficará
com excesso de elétrons (carga negativa) e, como o papel cedeu
elétrons, ele ficara com falta de elétrons (com cargas positivas). Quer
saber mais? Clique: eletrização por contato (atrito) e Série Triboelétrica.
3. Aproximando o canudinho eletrizado negativamente de objetos,
mediante a força elétrica, ocorrerá a atração destes pelo canudinho.
4. Eletrize uma régua de acrílico atritando-o com guardanapo. O acrílico
fica positiva (falta de elétrons). E a régua de acrílico eletrizado
positivamente ?Atrai ou repele os corpúsculos que foram atraídos pelo
canudinho? Você vai verificar que também ocorrerá atração.
Conclusão: sempre ocorrerá atração entre um corpo neutro e um outro
eletrizado.
Quer saber? Clique "polarização de cargas".

06.- Grudando canudinho no rosto.

 Material: canudinhos, guardanapos de papel, papel sulfite, lenços de papel.
Eletrize um canudinho e verifique o que ocorre quando ele é encostado em seu rosto
(que deve estar bem seco) e se ele for aproximado de seus cabelos.O resultado
esperado é de que o canudinho “grude” na pele e atraia os fios de cabelo.
O canudinho tem "excesso de elétrons" (carga negativa); se na pele do rosto houver
"falta de elétrons" (carga positiva) a adesão do canudinho no rosto ocorre por atração
entre cargas elétricas positivas e negativas.
E se a pele do rosto estiver neutra? Por que ocorre a adesão? Quer saber?
Clique: Polarização de cargas.
07.- Desviando um filete de água por força elétrica.
Material : canudinhos, guardanapos secos, papel sulfite,
lenços de papel.

Eletrize um canudinho atritando-o com guardanapo seco.

Na eletrização por contato, dependendo da afinidade
elétrica de cada material, um deles cede e outro recebe
elétrons.
No caso do canudinho atritado com papel, como plástico
(material do canudo) encontra-se, na Série Triboelétrica,
abaixo do papel, o canudinho fica com cargas negativas e
o papel com cargas positivas.
Aproximando-se o canudinho eletrizado negativamente
no alto de um filete de água, devido à atração elétrica,
ocorre um desvio visível na parte de baixo da trajetória do
filete de água.
Questão: O canudinho tem cargas negativas e atrai o filete de água; como cargas se
sinais opostos se atraem, isto significa que o filete de água encontra-se eletrizada
positivamente?
A resposta pode ser dada experimentalmente:
Aproxime do filete de água uma régua de acrílico eletrizada positivamente. Se houver
repulsão, o filete estará eletrizado (também) positivamente.
Porém se houver atração, a conclusão é que tanto cargas positivas como negativas
atraem o filete de água. E é isto o que acontece.
Um corpo eletrizado positivamente ou negativamente exerce atração sobre outro
neutro seja ele isolante ou condutor. Isto ocorre devido ao das moléculas superficiais
do corpo neutro formarem dipolos em virtude do fenômeno da polarização de cargas
elétricas. Além disso, as moléculas de água, são naturalmente moléculas polares.
08.- Desafiando a gravidade.
 Material : canudinhos, guardanapos secos, papel sulfite, lenços de papel.
Atrite um canudinho com papel bem seco e encoste-o
numa parte da parede ou da lousa que esteja bem limpa.
Se o canudinho for leve - os melhores para esta
demonstração são os de menor diâmetro - estiver eletrizado
ele poderá ficar “grudado” na superfície da parede durante
muito tempo, aparentemente desafiando a lei da gravidade.
A explicação reside no fenômeno da "polarização de
cargas elétrica" que ocorre nas moléculas ou átomos da
superfície da parede que, sob a influência dos "eletrons em
excesso" na superfície do canudinho, formam "dipolos"
com o polo (+) voltado para as cargas negativas do
canudinho.
Por isso, devido à atração entre as cargas (-) do canudinho e as cargas (+) do dipolo,
ocorre o fenômeno da adesão.
A tendência do canudinho é deslizar parede abaixo; se a força de atrito decorrente da
compressão entre as duas superfícies equilibrar o peso do canudinho, este fica fixo
sem cair.
Canudinhos pesados e com poucas cargas em excesso, costumam deslizar parede
abaixo.
09.- Pêndulo elétrico.
Material: um pêndulo elétrico; canudinhos; papel.

Pêndulo elétrico consta de um pedaço de papel alumínio

(usado em cozinha) com diâmetro 1 cm (aprox), pendurado por
uma linha fina e flexível na extremidade de um suporte em
formato de L conforme ilustra a figura.
Com ele pode-se verificar se um canudinho (ou outro corpo)
está ou não eletrizado.

Atraindo o disco de alumínio

Eletrize um canudinho e aproxime-o

do disco, sem tocá-lo.
O pêndulo de alumínio, mesmo
neutro, é atraído pelo canudinho;
É comum o disco de alumínio ficar
"grudado" no canudinho.
Isto ocorre devido à polarização de
cargas que ocorre no metal com a
aproximação das cargas negativas do
canudinho.

Transferência de elétrons
É comum ocorrer que alguns elétrons em excesso do
canudinho - da região de contacto com o disco - transfira para
o metal.
 Quando isto acontece o metal fica com excesso de elétrons e
ambos, o metal e o canudinho, ficarão negativos e ocorrerá a
repulsão.
10- Pêndulo duplo de canudinho
Material : Pêndulo duplo de canudinho, canudinhos extras,
papel guardanapo, régua de acrílico.
Montagem do Pêndulo duplo de canudinho
Para montar o "pêndulo duplo" basta inserir no "Pêndulo
simples de canudinho" ( demo 02) um segundo canudinho
que, quando neutros, ficam na vertical paralelos entre
si (figura).
A distância entre os dois "canudinhos pêndulos" dever de
aproximadamente 2 cm.
O "Pêndulo duplo de canudinho" é uma outra alternativa para
se visualizar a repulsão elét5ica.

Repulsão entre os Aumentando a repulsão

pêndulos Inserindo entre os pêndulos (já eletrizados) um terceiro
Canudinhos pêndulos canudinho atritado previamente com guardanapo, a sua
atritados com guardanapo força de repulsão soma-se à anterior, aumentando a abertura
ficam eletrizados angular entre os pêndulos.
negativamente. Assim,
repelem-se: cargas de
sinais iguais se repelem.