O que é um eletroforo?
Um eletroforus é uma forma de bateria ou gerador de carga elétrica estática primitiva que foi inventada inicialmente em 1762 por um físico sueco, Johan Wilcke, mas a função do dispositivo é básica o suficiente para que possa ser feita de vários materiais comuns. A figura política notável e o inventor na América colonial, Benjamin Franklin, popularizou a idéia fazendo uma de madeira, enxofre, cera e metal de estanho. Um eletroforo convencional consiste em uma placa isolante, geralmente feita de resina ou plástico de algum tipo, sobre o qual é colocada uma placa condutora de metal. No centro da placa de metal, é afixado outro meio isolante, como um copo de plástico que é usado como alça para evitar descarga prematura do eletroforo. As cargas elétricas estáticas podem ser retiradas do dispositivo por toque físico na placa de metal, por momentaneamente carregando lâmpadas ou para realizar outras experiências.
O princípio básico por trás da operação de um eletroforo é o do efeito triboelétrico, também conhecido como eletricidade estática armazenada. A placa isolante é primeiro carregada com uma carga elétrica estática antes que um eletroforus seja montado, esfregando -o contra outros materiais como lã que induzirão uma carga elétrica na placa isolante através do processo de indução eletrostática. Uma vez que a placa isolante e a placa condutora são colocadas juntas, a carga estática no isolador separa cargas positivas e negativas no condutor de metal. Cargas positivas no metal são desenhadas em direção à placa isolante e cargas negativas são repelidas.
A carga negativa induzida na superfície superior da placa de metal pode ser descarregada fazendo contato físico com o metal, completando um circuito através do corpo humano no solo. A carga geralmente é forte o suficiente para que uma faísca inofensiva salte do metal para OO dedo do NE antes do contato, ou os cabos de uma pequena lâmpada podem ser colocados entre as duas superfícies para acender temporariamente à medida que a carga se dissipa. Grandes versões de eletroforo também iluminarão uma lâmpada fluorescente em forma de tubo momentaneamente se uma extremidade for mantida em uma mão e a outra for mantida próxima à placa de metal carregada.
Um dos aspectos únicos de um eletroforo que o torna uma demonstração popular de princípios elétricos é que a placa isolante atua de maneira semelhante a capacitores mais sofisticados ou unidades de armazenamento elétrico em circuitos eletrônicos comuns. Ao contrário dos capacitores típicos, no entanto, a placa isolante mantém uma carga que não é esgotada pelo processo de descarga estática na placa de metal. Depois que a descarga polarizada de energia da placa de metal ocorreu, se a placa de metal for removida da vizinhança da placa isolante e depois colocada no topo dela novamente, a separação de carga no metal se repetirá à medida que o isolador ainda mantém sua carga.
Esse processo parece demonstrar a idéia de energia livre que vem do nada, pois a carga estática é continuamente renovada e descarregada, não importa quantas vezes a placa de metal seja removida e depois colocada de volta no topo da placa isolante. Na realidade, a energia é conservada porque o trabalho de afastar a placa de metal fisicamente e substituí -la introduz energia potencial no sistema de eletroforo, que é então convertido em energia cinética quando ocorre uma descarga ou faísca. Grandes versões de eletroforo são conhecidas como geradores van de Graaf, capazes de produzir tensões eletrostáticas na faixa de até 2.000.000 de volts, como a criada pelo físico dos EUA Dr. Robert Van de Graaf no início dos anos 1930.