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sexta-feira, 5 de fevereiro de 2016

Blindagem Eletrostática

No interior de um condutor eletrizado e em equilíbrio eletrostático, quer seja ele oco, quer seja maciço, o campo elétrico é sempre nulo, e o potencial, constante, mas diferente de zero.
Dois experimentos comprovam esse fato
Experimento 1: Tomamos um condutor metálico oco, como o da figura 1. No seu interior armamos diversos detectores de carga elétrica: pêndulo simples, pêndulo duplo, eletroscópio. Eletrizamos o condutor e aguardamos algum tempo, observando a reação dos detectores de carga no seu interior. Nenhum deles se manifesta.
 Figura 1. Condutor oco

Esse resultado já era de esperar, pois o campo elétrico interno é nulo.
Experimento 2: Usamos novamente um condutor oco, como o do experimento anterior, com os detectores de carga elétrica: pêndulo simples, pêndulo duplo, eletroscópio.Esse experimento consiste em provocar uma indução eletrostática no condutor oco A e observar o que acontece com os detectores de carga no seu interior. Aproximamos de A outro corpo eletrizado,B que será o indutor. Imediatamente observamos a indução na superfície externa de A e o deslocamento das cargas elétricas, como mostra a figura 2. No entanto, os detectores de carga no interior de A não se manifestam, o que demonstra que o campo interno permanece nulo. Consequentemente, permanece constante o potencial interno.

Figura 2. Os detectores de carga elétrica não funcionam no interior do condutor A, induzido







A Gaiola de Faraday

Conta-se que Michael Faraday,querendo comprovar a nulidade do campo elétrico no interior dos condutores eletrizados, mandou construir uma grande gaiola de metal. Isolou-a do chão com suportes não condutores, entrou nela e pediu aos seus assistentes que a eletrizassem, ligando-a a um potente gerador de cargas elétricas. Faraday levara para o interior da gaiola diversos detectores de cargas elétricas (eletroscópios, pêndulos, eletrômeros, etc). Durante a experiência, nenhum deles conseguiu detectar qualquer manifestação elétrica. O cientista relatou que nenhum dano a experiência lhe causara e que nenhum dos seus instrumentos detectara em qualquer momento a presença de algum campo elétrico.

Aplicação prática da gaiola de Faraday

A gaiola de Faraday acabou se tornando um importante equipamento nos grandes laboratórios de testes de aparelhos elétricos, principalmente nos das indústrias que fabricam pára-raios. Não se pode instalar um pára-raios sem antes testá-lo, pois a descarga elétrica poderia escoar por fora dele e causar grandes danos ao prédio em que estiver instalado. Ora, como testar um pára-raios a não ser despejando sobre ele uma grande descarga elétrica? E como observar o que então acontece? Para isso, o engenheiro eletricista se protege ficando no interior de uma grande gaiola de Faraday. Qual seria o melhor lugar para nós abrigarmos de uma tempestade elétrica? Certamente no interior de um prédio ou de uma casa, ou mesmo no interior de um túnel ou de um veículo, pois todos esses locais constituem uma gaiola de Faraday. Por que um telefone celular não funciona muito bem dentro de um elevador de aço? Porque o elevador é uma gaiola de Faraday, um local em que a onda telefônica não consegue penetrar.Numa viagem de avião em que o próprio é atingido por raios quando há tempestade, mas as pessoas que se encontram no seu interior são protegidas; o carro também é atingido por raios, mas as pessoas no seu interior são protegidas. No interior de um papel laminado ou microondas, o celular perde plenamente o sinal e se ligarmos para ele, dará: temporariamente desligado


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