terça-feira, 3 de março de 2009

GERADOR ELETROSTÁTICO

A eletrostática é a parte da física que se dedica ao estudo das cargas elétricas em repouso e já é conhecida desde a Grécia Antiga. Porém, estudos e experimentos que levaram a sua compreensão só foram iniciados ao final do século XVI. Existem três formas de carregar estaticamente um corpo: através do atrito, do contato direto entre um corpo não-eletrizado e outro eletrizado e por meio de indução, que consiste na aproximação de um corpo eletrizado induzir (orientar) as cargas de um corpo não-eletrizado.

O gerador eletrostático, que é um equipamento capaz de gerar cargas elétricas estáticas, pode utilizar qualquer dos princípios supracitados, porém o mais usual é a utilização dos dois primeiros, gerando as cargas por transformação de energia mecânica (atrito) em energia elétrica e fornecendo essa energia por contato direto.

O primeiro gerador eletrostático foi um gerador de fricção construído pelo alemão Otto Von Guericke no século XVIII e consistia em uma esfera preenchida com enxofre fundido ligada pelo eixo a uma manivela. Ao girar a manivela, a esfera girava e atritava um pano de lã, produzindo assim eletricidade estática. Realizando experimentos noturnos, Guericke interpretou as faíscas e o som originados pelo globo como fenômeno de mesma natureza de relâmpagos e trovões.

Com o passar dos anos, outras formas de se gerar eletricidade estática foram inventadas, mas o gerador eletrostático mais famoso é o Gerador de Van de Graaff e somente foi construído em 1929 – patenteado em 1931. O equipamento leva esse nome em homenagem ao seu inventor, o físico norte-americano Robert Jemison Van De Graaff. A máquina eletrostática não sofreu nenhuma modificação radical até os dias atuais e é composta por dois cilindros de materiais diferentes (para eletrização de forma diferente e geração de polaridade) que, ao atritar uma correia de material isolante, causam uma eletrização da cúpula metálica conectada a um destes cilindros. Um fato interessante sobre o gerador eletrostático de Van de Graaff é que ele foi tão logo utilizado na física nuclear, visto que aceleradores de partículas necessitam de tensões muito elevadas e a principal característica de um equipamento deste tipo é a geração de altas tensões em decorrência de correntes mínimas.


Para se ter uma idéia do nível de tensão atingido por um simples gerador de Van de Graaff, no experimento original, duas esferas acumuladoras de carga com 60cm de diâmetro foram montadas sobre colunas de vidro com 180cm de altura e o conjunto foi capaz de obter uma tensão de 1.000.000 V . E como informação adicional, este aparato custou somente $90 (noventa dólares).

Geradores profissionais, no entanto, não utilizam o atrito para eletrizar a cúpula. Ao invés disso, sistemas eletrônicos depositam carga na correia. Este fato permite a regulação precisa da tensão obtida, coisa que não acontece com os geradores por atrito.

Com freqüência vemos pequenas versões do gerador de Van de Graaff em feiras de ciências arrepiando os cabelos de todos os que, isolados da terra, encostam as mãos na cúpula energizada. Isso ocorre, pois os fios do cabelo, ao se carregarem com uma carga de mesma polaridade, repelem-se causando o efeito arrepiante.

Porém, em dias mais úmidos e/ou em dias chuvosos o fenômeno não é tão qualitativamente observado devido à umidade do ar ser um fator que atrapalha a experiência, pois uma maior facilidade é apresentada pelo ar em se ionizar com o aumento da umidade relativa.
Veja também:
Autores: Alessandro Benito Magalhães
Danilo Menon Leal

- ROCHA, José Fernando Moura e RIBEIRO FILHO, Aurino, Aspecto Histórico-Conceituais da Física no Ensino Pré e Universitário - O Caso do Eletromagnetismo da Mecânica Quântica.
Ideação, Feira de Santana, n.3, p.101-129 jan./ jun. 1999
Disponível em:

- AMORIM, Givanildo e MERCÚRIO, Márcio e HENRIQUES, Vera e GOMES, Wagner, Gerador Eletrostático. Mecatrônica Fácil nº19 - Novembro 2004
Disponível em:

Acessado em 19 de Fevereiro de 2009.

Acessado em 19 de Fevereiro de 2009.

Acessado em 19 de Fevereiro de 2009.

Acessado em 19 de Fevereiro de 2009.

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