menu_topo

Fale com o professor Lista geral do site Página inicial Envie a um amigo Autor

Indução Eletrostática

Prof. Luiz Ferraz Netto
leobarretos@uol.com.br 

Resumo teórico
Com o estudo eletrométrico da indução eletrostática (separação de cargas num corpo isolado, por influência de outras cargas), buscamos saber qual a relação existente entre a carga elétrica indutora e a carga desenvolvida no induzido, ou seja, a carga elétrica induzida.

Temos dois casos a considerar:
a) o corpo isolado (induzido), no qual ocorrerá o fenômeno da indução, não envolve completamente o indutor (que armazena a carga indutora). Nesse caso teremos o que se denomina por indução parcial; o estudo e exemplo disso poderá ser visto no experimento 22 dessa Sala.

b) o corpo isolado (induzido) envolve completamente o indutor. Nesse caso teremos o que se denomina por indução total, que é o tema que trataremos a seguir.

Teorema de Faraday 
"Quando a indução é total, as cargas de sinais contrários que se distribuem nas paredes internas e externas do induzido têm mesmo valor absoluto e é igual ao da carga Indutora."


|Q-indutor|=q+induzida=|q-induzida|

Experiência
A demonstração experimental realiza-se com o auxilio de um cilindro metálico oco apoiado sobre um eletrômetro e uma esfera condutora eletrizada pelo contato com o gerador eletrostático.

Fase experimental 1 — Mostrar que as cargas nascidas da indução no cilindro (faces interna e externa) têm sinais opostos e valores iguais.

Façamos penetrar a esfera indutora com carga Q- no interior do cilindro, sem tocá-lo internamente, mas bastante profundamente para considera-la completamente envolvida por ele. A carga externa induzida (q-), produz o afastamento a no eletrômetro, como se ilustra abaixo.

 Na ilustração a seguir, a (fig.a) é um esboço dessa situação inicial. A partir dessa situação, colocamos o induzido em comunicação como solo (basta tocar no cilindro);o afastamento a anula-se (fig. b). Retiramos, então, o indutor de dentro do cilindro, com o que, as cargas positivas Internas (q+) passam para o lado de fora, determinando no eletrômetro o mesmo afastamento a (fig. c).

Fica assim demonstrado que |q-| = |q+|
Para mostrar que os sinais são opostos, basta deixar perto do cilindro um eletroscópio de pêndulo carregado com carga negativa; no início a esferinha do pêndulo será repelida pela (q-) e no final atraída pela (q+).

Fase experimental 2 — Mostrar que a carga do indutor (Q-) é igual (em valor absoluto) a uma das cargas do induzido (q-, por exemplo).

Ao final da fase 1, neutraIizamos o cilindro e, a seguir, introduzimos a esfera indutora no interior do cilindro, desta vez deixando-a repousar no fundo. Imediatamente o eletrômetro acusará um afastamento a igual a aqueles da fase 1, justificando nossa proposição. 
Não esqueça que a esfera indutora ao tocar no fundo do cilindro transfere toda sua carga para o cilindro e este, por sua vez, a transfere para a superfície externa. Eis a ilustração dessa fase 2:

 


Copyright © Luiz Ferraz Netto - 2000-2011 ® - Web Máster: Todos os Direitos Reservados

Nova pagina 1