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Na fotografia ao lado, observamos um dispositivo, usado
como enfeite, que chama muito a atenção das pessoas.
Nele, encontramos uma esfera interna que é eletrizada
de forma continua e uma outra esfera externa de vidro
transparente. Entre as superficies esféricas, existe um gás
sob baixa pressão. Os gases normalmente são isolantes
elétricos. No entanto, quando ionizados deixam de ser
isolantes e tornam-se condutores.
Pesquise e tente explicar a emissão de luz observada
nessa fotografia
Pemue um rádio portátil nequeno ligado e sintonizado em um
Soluções para a tarefa
Explicação:
A bola de Plasma, diz respeito a uma montagem que reúne eletrônica e descarga em gases rarefeitos. A parte eletrônica prende-se a um circuito oscilador que produz potenciais eléctricos elevados capazes de, mediante o campo eléctrico produzido, ionizar o gás rarefeito aprisionado no globo. Os raios observados nessa atmosfera de plasma são determinados, na sua forma, pela natureza do sinal elétrico utilizado (geralmente sinal AC de alta frequência) e, na sua cor, pelo tipo de gás utilizado.
Em Física, designa-se por plasma um fluido condutor constituído por uma mistura de átomos, íons e elétrons. Na base do aparelho tem-se o circuito eletrônico que gera o sinal de alta tensão- entre 8 000 e 15 000 V numa frequência de cerca de 20 kHz. Ao globo é-lhe inicialmente retirado todo o ar sendo a seguir preenchido com pequena quantidade de gás inerte; normalmente, néon ou árgon.
A baixa pressão interna é cerca de 0,0001 atmosfera (1/10000 da pressão atmosférica) o que aumenta o livre percurso médio entre portadores de carga eléctrica, antes de colidir com outros portadores ou átomos. Se o livre percurso médio é longo, os portadores de cargas podem acelerar durante maior intervalo de tempo e, com isso, adquirir maior energia cinética entre as colisões com a aplicação de um campo eléctrico pouco intenso. Desse modo, os efeitos das descargas nesse gás rarefeito são mais visíveis do que se se usassem campos elétricos intensos em gases sob pressão atmosférica.
Sob o efeito do intenso campo elétrico que cerca o eletrodo central do globo, ocorre a ionização do gás rarefeito e observam-se vários raios entre esse elétrodo central (sob alto potencial eléctrico) e o globo de vidro que tem, efetivamente, o potencial elétrico do solo. Os raios não têm direção privilegiada uma vez que o elétrodo central (pequeno globo de vidro preenchido com aparas de grafite) é equidistante de qualquer parte do globo de vidro. Descargas elétricas provocam a excitação e a ionização de alguns átomos do gás. Os átomos excitados, ao voltarem ao estado inicial, emitem radiação, isto é: luz. Quando um corpo ( a mão, por exemplo) se aproxima do globo, o campo eléctrico fica mais intenso entre o elétrodo central e o “solo”, e nesse caso, as descargas ocorrerão preferencialmente nessa região do globo, formando feixes elétricos mais intensos do que os fluxos anteriormente observados.
O uso da alta-frequência é o preventivo notável do dispositivo quanto a danos no corpo humano, uma vez que as correntes elétricas que se dirigem para a terra, provenientes do globo, em última instância percorrendo mão e corpo têm minúsculas intensidades. Embora a bola de plasma não ofereça o perigo de choques elétricos, estes poderão infligir pequenas queimaduras na pele, por efeito de Joule (aquecimento), quando os raios persistem sempre no mesmo lugar da pele.
Quando alguém aproxima a mão do globo haverá faísca entre o globo e as pontas dos dedos. Se outra pessoa aproxima a sua mão da mão dessa primeira haverá também uma faísca entre os dedos dessa segunda pessoa e a pele da mão da primeira. Ambas as pessoas sentirão as pequenas picadas.
Outro efeito muito interessante é que se se colocar uma lâmpada fluorescente na vertical junto ao globo; com a mão numa das extremidades da lâmpada e a outra extremidade encostada no globo, a lâmpada toda acende!
A descarga elétrica é capaz de excitar os átomos do gás que se encontra dentro da lâmpada fluorescente, mesmo estando esta a uma certa distância da bola, uma prova de que a energia da radiação se propaga através do espaço.