segunda-feira, agosto 24, 2015

LÂMPADA DE PLASMA E ESCADA DE JACÓ

O vídeo abaixo, realizado a partir de um experimento produzido para as aulas sobre eletromagnetismo, mostra a escada de Jacó e a lâmpada de plasma.
Jacó é um personagem bíblico que, fugindo de casa após ser abençoado pelo pai Isaque, em detrimento do filho mais velho, tem um sonho em que vê uma escada apoiada no chão e se elevando ao céu. Por ela subiam e desciam anjos e dela Deus falava que lhe daria aquela terra onde se originariam as 12 tribos de Israel. Já a escada de Jacó elétrica é o deslocamento da faísca no início da descarga, para cima ou para baixo, de acordo com os fios, mais próximos na base e afastados na parte superior. No experimento usei uma antena de tv bem isolada, que permitiu observar a partir da filmagem o deslocamento da faísca tanto para cima como para baixo, provavelmente devido a ionização do ar.
Para quebrar a rigidez dielétrica típica do ar são necessários cerca de 10000V para cada centímetro de afastamento (dado obtido em www.newtoncbraga.com.br), ou seja, para a carga (corrente elétrica) passar pelo ar e chegar na outra ponta do fio, no experimento cerca de 3 cm, são necessários 30000V, embora a bobina possa fornecer até 50000V segundo o fabricante. Essa voltagem decorre dos enrolamentos principal e secundário presentes no interior da bobina. Essa relação entre os enrolamentos, aliado ao fenômeno da indução eletromagnética, é que possibilita a elevação ou redução da voltagem utilizada em transformadores por exemplo.

Na lâmpada o que ocorre é a ionização dos gases presentes no interior do bulbo. Parte da descarga elétrica é desviada para a lâmpada e, ao se aproximar o bastão (ou o dedo se quiser levar choques), se faz um caminho mais fácil para a carga e ocorre os raios vistos no vídeo. Mesmo que não esteja tendo contato com o vidro da lâmpada, a ionização comprovada pela luminosidade, consegue descarregar partes da energia com o ambiente (ondas eletromagnéticas), o que possibilita acender uma lâmpada florescente ao aproximá-la do bulbo, mesmo sem nenhum contato. No entanto, a maior parte da carga retorna pelo fio, após quebrar a rigidez dielétrica do ar.

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