O que é um gerador eletrostático?

Um gerador eletrostático é um dispositivo que gera altas tensões acumulando gradualmente uma carga através de uma corrente de baixa potência, que pode ser armazenada para uso posterior. Esses dispositivos convertem a ação mecânica em uma carga elétrica, produzindo o que é conhecido como eletricidade estática, como a gerada quando você acaricia um gato ou esfrega um balão no cabelo, mas em quantidades muito maiores. Acredita-se que o primeiro gerador eletrostático tenha sido inventado por Otto von Guericke no final do século XVII.

Dispositivos desse tipo geralmente se enquadram em duas categorias: máquinas triboelétricas ou de atrito e máquinas de indução eletrostática. Ambos os tipos de máquina geram o mesmo tipo de corrente elétrica, mas de maneiras diferentes. O primeiro gerador eletrostático foi uma máquina de fricção, mas as melhorias posteriores introduziram máquinas mais avançadas do tipo de indução eletrostática.

Os geradores eletrostáticos do tipo fricção dependem do efeito triboelétrico, que é a geração de uma pequena corrente elétrica quando dois materiais são esfregados um contra o outro. A primeira máquina tinha um globo giratório de enxofre que acumulava uma carga eletrostática, esfregando a mão contra ela enquanto girava. Pesquisas posteriores mostraram que outros materiais, como o vidro, também poderiam ser usados.

Máquinas de indução eletrostática, também chamadas de máquinas de influência, operam no princípio da carga por indução. Através desse processo, um objeto carregado pode transmitir uma carga oposta a outro objeto simplesmente ao ser colocado próximo ao segundo objeto. Esse processo é associado a algum tipo de operação mecânica, como um disco rotativo de vidro, para adicionar carga continuamente ao objeto de armazenamento.

Um gerador Van de Graff é um gerador eletrostático avançado do tipo indução. Algumas das maiores máquinas geradoras eletrostáticas podem produzir cargas de até 10 milhões de volts. Introduzido pela primeira vez por pesquisadores do MIT em 1929, esse tipo de gerador eletrostático é o mais conhecido, tendo aparecido em muitos filmes e programas de televisão como um componente popular em laboratórios de "cientistas loucos". Esses dispositivos têm um grande valor científico legítimo, no entanto.

Máquinas como o gerador Van de Graff e outros geradores eletrostáticos são comuns em ambientes de ensino e demonstração, como laboratórios de física ou museus. Eles são comumente usados ​​para demonstrar as propriedades da eletricidade estática e fenômenos associados à corrente elétrica de alta tensão. Eles também encontraram usos em tubos de raios-X e outras aplicações médicas, bem como em pesquisas de física, indústria e processamento de alimentos.