Processos de eletrização por atrito, indução eletrostática e contato

São várias as maneiras que podemos eletrizar um corpo e nesta aula veremos como os processos de eletrização por atrito, indução eletrostática e contato podem ser feitos e quais são as consequências e aplicações desse fenômeno.

Veja o vídeo logo abaixo e depois continue com a leitura do texto.

O Processo de eletrização

A atração e a repulsão verificadas nos experimentos citados são fenômenos que envolvem cargas elétricas. A transferência de cargas elétricas entre corpos é denominada eletrização.

O conhecimento das características das cargas elétricas foi possível após a evolução dos conhecimentos sobre o átomo e a criação de modelos atômicos.

Dessa forma, para se entender eletrização, é necessário conhecer um pouco do átomo e de sua constituição.

De acordo com o modelo atômico clássico, os átomos são constituídos por três partículas elementares: os prótons, os nêutrons e os elétrons.

Os prótons e os nêutrons encontram-se na região central, denominada núcleo. Ao redor dele, na região denominada eletrosfera, encontram-se os elétrons, que estão em constante movimento.

O elétron apresenta carga negativa e o próton, carga positiva. Os nêutrons não têm carga.

Um átomo é eletricamente neutro porque o número de prótons é igual ao número de elétrons, tornando a carga elétrica total nula.

Os elétrons se distribuem em camadas da eletrosfera, que podem estar mais próximas ou mais afastadas do núcleo.

Os elétrons mais próximos são atraídos mais intensamente pelo núcleo, enquanto os elétrons mais afastados sofrem uma atração menos intensa e podem ser “retirados” com maior facilidade.

Processos de eletrização por atrito, indução eletrostática e contato

Para complementar essa aula e você entender melhor esse assunto deixo como sugestão uma aula sobre magnetismo eletromagnetismo e campo magnético.

Os processos de eletrização de um corpo consistem na maneira como esses elétrons são retirados. Com esses conceitos, podem-se estudar os três processos de eletrização: por atrito, por indução eletrostática e por contato.

Eletrização por atrito

Atritando certos corpos entre si, pode ocorrer a transferência de elétrons de um corpo para o outro. O corpo que perde elétrons deixa de ser eletricamente neutro e passa a ter maior número de portadores de cargas positivas do que negativas.

pente e plático

Dessa forma, dizemos que esse corpo está carregado positivamente. O corpo que ganhou elétrons ficou com um excedente de portadores de cargas negativas e fica carregado negativamente. Os dois corpos estão eletrizados.

Na eletrização por atrito, o número total de elétrons perdidos por um corpo é igual ao número total de elétrons recebidos pelo outro corpo, ou seja, as cargas são conservadas.

Assim, os dois corpos apresentarão ao final do processo a mesma carga, só que a de um é positiva e a do outro é negativa.

Eletrização por indução eletrostática

Experimentalmente, observa-se que corpos eletrizados atraem corpos com cargas de sinais contrários. e também os corpos eletricamente neutros.

Veja este exemplo: quando um bastão positivamente eletrizado é aproximado de um corpo neutro, sem que haja contato entre os dois. promove-se uma concentração de elétrons na região do corpo neutro próxima ao bastão.

Embora a esfera continue neutra, a extremidade próxima ao bastão eletrizado estará mais negativa devido ao deslocamento de elétrons, consequentemente, a extremidade oposta da esfera fica com excesso de cargas positivas.

A esse processo dá-se o nome de indução eletrostática. Nesse processo, o corpo eletrizado é chamado indutor e o corpo neutro é chamado induzido.

eletrostática

Mesmo que não haja contato entre o bastão indutor eletrizado e o corpo neutro, esse último pode ficar eletrizado por indução eletrostática, conectando-o à Terra durante a indução (aterramento).

Como a Terra tem facilidade em receber ou doar elétrons, forma-se um fluxo de elétrons da Terra para o corpo. Dessa maneira, o corpo passa a apresentar um excesso de cargas negativas, ou seja, fica eletrizado negativamente após o aterramento ser desfeito.

Se o indutor estiver eletrizado negativamente, pode-se eletrizar positivamente um corpo realizando o mesmo processo e conectando-o à Terra por meio de um fio condutor (fio terra).

Eletrização por contato

Se um corpo eletrizado tiver contato com um corpo neutro e isolado, podem ocorrer duas situações:

se o corpo estiver eletrizado positivamente, parte dos elétrons do corpo neutro se movimentará para o corpo eletrizado. O corpo neutro, por ceder elétrons ao corpo eletrizado, ficará eletrizado positivamente (maior número de cargas positivas do que negativas).

Se o corpo estiver eletrizado negativamente, parte de seus elétrons se movimentará para o corpo neutro.

O corpo neutro, por receber elétrons do corpo eletrizado, ficará eletrizado negativamente (maior número de cargas negativas do que positivas).

Na eletrização por contato, o corpo inicialmente neutro adquire carga de mesmo sinal que o corpo eletrizado.

Raios – Um processo de eletrização

Uma das teorias mais aceitas para explicar os raios é o fato de que, nas nuvens, a água se eletriza por atrito devido às colisões de moléculas de água no estado líquido e água no estado sólido (gelo), originando estruturas eletrizadas positiva ou negativamente.

A utilização de sondas meteorológicas permitiu determinar que as estruturas menores e mais leves ficam com carga positiva e as estruturas maiores e mais pesadas adquirem carga negativa.

A tendência, nas nuvens, é manter-se o equilíbrio eletrostático. Quando elas estão muito eletrizadas, podem ocorrer descargas elétricas dentro de uma mesma nuvem, entre nuvens ou entre nuvens e o solo. Essas descargas elétricas são os raios.

Nas tempestades com descargas elétricas, deve-se procurar abrigo dentro de uma casa ou de uma estrutura metálica, como um ônibus ou um carro.

Nunca se deve procurar abrigo debaixo de uma árvore ou próximo a um poste, pois esses locais podem atrair raios.

Resumo de Processos de eletrização por atrito, indução eletrostática e contato

■    Como pode ocorrer eletrização dos corpos.

■    Eletrização por atrito, por contato e por indução eletrostática.

■    Como ficam as cargas dos corpos após o processo de eletrização

fonte: Companhia Das Ciências – 9º Ano – Usberco, Joao; Salvador,Edgard; Manoel Martins,José; Schechtmann,Eduardo; Ferrer,Luiz Carlos; Martin Velloso,Herick

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