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Construindo um eletróforo em sala de aula

Estratégias de ensino-aprendizagem

Você sabia que é possível ensinar indução eletrostática de forma simples e lúdica em sala de aula? Aprenda a fazer um eletróforo de prato usando materiais de baixo custo.
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Introdução

O eletróforo é uma máquina bastante simples que funciona por meio do princípio de indução eletrostática. Usando materiais de baixo custo e de fácil acesso, é possível construir um eletróforo em sala de aula. Esse instrumento poderá ser utilizado para facilitar o aprendizado de alunos do ensino fundamental e médio sobre os processos de eletrização.

Veja também: Eletrização

O eletróforo consiste em um prato metálico circular conectado a um cabo isolante, que tanto pode ser de madeira como de PVC:

Esquema experimental
Arranjo experimental inicial contendo prato metálico e placa de material isolante.

Quando esse prato é colocado em contato com uma placa de material isolante (plástico, PVC, etc) previamente carregado por atrito com um pedaço de papel, suas cargas elétricas sofrem uma indução eletrostática. Dessa forma, forma-se uma separação de cargas elétricas no prato metálico.

Caso queira saber quais materiais podem ser atritados para produzir eletrização, consulte uma série triboelétrica.

Esquema experimental 2
Separação das cargas no prato metálico após o contato com a placa eletricamente carregada por atrito.

Após a separação de cargas no prato, é necessário fazer seu aterramento por meio de um fio condutor conectado ao chão. Feita a conexão, as cargas de sinal igual àquela placa serão conduzidas pelo fio condutor em direção à Terra, deixando o prato metálico carregado com carga elétrica de sinal oposto ao sinal das cargas da placa isolante.

Esquema experimental 3
Aterramento do prato metálico permitindo o fluxo de cargas para a Terra.

Ao final do processo, as cargas elétricas de sinal igual às cargas do prato terão sido neutralizadas pelos elétrons da Terra, que podem tanto “descer” quanto “subir” pelo fio, dependendo do sinal das cargas da placa isolante.

Esquema experimental 4
Prato metálico carregado após o aterramento.

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O corpo induzido (prato metálico) sempre apresentará carga elétrica oposta àquela presente na placa isolante.

Veja também: Como funcionam os para-raios?

Metodologia

Para realizar esse experimento em sala de aula, é necessário ter alguns materiais à disposição:

  • Forma metálica de alumínio

  • Cola de PVC

  • Cano de PVC

  • Placa de PVC ou de plástico

  • Papel

  • Fio de cobre

  • Lâmpada fluorescente

Com os materiais em mãos, cole o cano de PVC no meio da forma metálica e espere secar. Em seguida, pegue o papel e atrite-o com a placa de PVC, de forma a eletrizá-la por atrito. Segurando o eletróforo pelo suporte isolante (cano de PVC), encoste-o na placa. Por fim, encostando o fio na forma metálica, conecte-o à terra ou segure sua outra ponta. Isso fará com que as cargas elétricas movam-se pelo fio, deixando a forma metálica carregada eletricamente.

Nessa etapa, o eletróforo já estará eletrizado com uma grande quantidade de cargas elétricas. Para identificar a presença dessas cargas, aproxime o eletróforo de pequenos pedaços de papel: você perceberá que esses papéis são facilmente atraídos em decorrência do acúmulo de cargas na forma metálica.

Uma alternativa mais lúdica é tocar o terminal de uma lâmpada fluorescente à forma do eletróforo. Durante um pequeno instante, a lâmpada acenderá, graças à eletrização estabelecida pelo contato desses condutores. Além disso, não esqueça que, após esse processo, talvez seja necessário eletrizar o eletróforo novamente, já que parte de suas cargas foi direcionada para a lâmpada.

Ao final do experimento, é possível avaliar seus alunos quanto à sequência de passos a ser feita para que se consiga eletrizar o eletróforo. Além disso, peça que eles expliquem qual processo produziu a separação de cargas na forma metálica e como ele funciona. Você pode pedir ainda que eles expliquem o motivo que levou os pedaços de papel a serem atraídos pelo eletróforo carregados.


Por Me. Rafael Helerbrock

O eletróforo é uma máquina simples que funciona de acordo com o processo de indução eletrostática.
O eletróforo é uma máquina simples que funciona de acordo com o processo de indução eletrostática.
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