Física com o BF1. PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
A eletrização ocorre quando um corpo recebe ou perde elétrons e há um desequilíbrio na igualdade entre o número de prótons e elétrons. Na prática, esse processo pode ocorrer de três formas: atrito, contato ou indução.
2. ATRITO
A carga elétrica dos corpos é a mesma em módulo, porém com sinais contrários (um carregado positivamente e o outro negativamente).
Considere que o bastão e a lã abaixo estão neutros, ou seja, possuem o mesmo número de prótons e elétrons. Assuma que o bastão possui 8 prótons e 8 elétrons e a lã possui 10 prótons e 10 elétrons.
O vidro e a lã devem ser atritados (esfregados) para que o processo de eletrização ocorra (não basta encostar um corpo no outro). Dois elétrons se deslocam para a lã.
O bastão fica carregado positivamente com carga +2q (8 prótons e 6 elétrons), pois perdeu dois elétrons. A lã fica carregada negativamente com carga -2q (12 elétrons e 10 prótons), pois recebeu dois elétrons.
A ilustração abaixo mostra a configuração final de ambos.
Portanto, concluímos que na eletrização por atrito, a carga elétrica dos corpos é a mesma em módulo, porém com sinais contrários (um carregado positivamente e o outro negativamente).
2.1. Princípio da conservação da carga elétrica
Em um sistema isolado, a quantidade total de carga elétrica permanece constante, ou seja, a carga total antes e depois do processo ocorrer é a mesma.
3. CONTATO
A eletrização por contato ocorre quando dois corpos (sendo pelo menos um deles eletrizado) são encostados entre si.
3.1 Corpo eletrizado negativamente
Considere um corpo com carga -4q (quatro elétrons em excesso) e um corpo neutro. Os dois corpos possuem a mesma dimensão.
Durante o contato, a metade dos elétrons em excesso no corpo eletrizado passa para o corpo neutro.
O corpo neutro recebe dois elétrons e fica eletrizado negativamente com carga -2q, enquanto o corpo que cedeu dois elétrons, continua eletrizado negativamente, porém com carga -2q.
3.2 Corpo eletrizado positivamente
A ilustração abaixo mostra um corpo com carga +4q (quatro elétrons em excesso) e um corpo neutro. Os dois corpos possuem a mesma dimensão. É comum pensar que os prótons se deslocariam de um corpo para outro, mas isso é impossível! Os prótons estão presos no núcleo atômico e não podem se deslocar.
Durante o contato, o corpo neutro cede a metade dos elétrons que faltam para neutralizar o corpo carregado positivamente.
O corpo neutro perdeu dois elétrons e fica eletrizado positivamente com carga +2q, enquanto o corpo que recebeu dois elétrons, continua eletrizado positivamente, porém com carga +2q.
Neste processo, a carga final dos dois corpos é a mesma em módulo e sinal.
4. INDUÇÃO
No processo de indução, os corpos são aproximados um do outro (desde que um deles esteja carregado).
A ilustração abaixo mostra uma esfera condutora neutra sobre um suporte isolante. Um bastão carregado negativamente é aproximado da esfera, e pelo processo da polarização, induz uma movimentação de cargas na esfera neutra.
Em seguida, liga-se um fio terra na esfera, que retira os elétrons em excesso.
O fio terra é retirado e o bastão é afastado. A carga positiva se distribui uniformemente pela esfera. A esfera se eletriza com a carga de sinal contrário ao do bastão.
5. O ELETROSCÓPIO
Para saber se um corpo se encontra eletrizado ou não, utiliza-se um eletroscópio. O eletroscópio é formado por um material externo isolante, uma haste de material condutor e duas pequenas lâminas de alumínio.
A polarização ocorre e há movimentação de carga negativa para as folhas de alumínio. As cargas elétricas negativas se repelem e as folhas de alumínio de afastam (abrem).
6. A POLARIZAÇÃO
A polarização ocorre quando as cargas de um corpo neutro se deslocam devido a presença de um corpo carregado. Suponha que um bastão carregado negativamente se aproxime de um corpo neutro. A carga negativa do bastão repele os elétrons do corpo neutro.
Pratique: Exercícios de Processos de eletrização, com resolução comentada.
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