Processos de eletrização em Física

Processo de eletrização

Aqui começa o estudo da Eletrostática, a parte da Física que estuda as propriedades elétricas das partículas em repouso (por isso o -estática).

Carga elementar

Através de diversas experiências, foi determinado que a carga de elementar, que seria o valor da carga de um unico próton ou eletron, tendo como valor:

e = ±1,6 . 10^-19C

Sendo negativo para o eletrons (e = 1,6 . 10^-19C) e a carga do próton é (e = -1,6 . 10^-19C). Notou o “C” na unidade? A unidade padrão do SI para a cargas elétricas é o Coulomb (símbolo: C). Como um corpo não pode ter “meio elétron” ou qualquer outra fração de elétron, a quantidade de carga em um corpo é dada pela relação:

Q = n.e

Onde “n” é um número inteiro (número de elétrons do corpo) e “e” é a carga elétrica elementar.

Quando dizemos que um corpo esta elétricamente carregado, quer dizer que ele ta com excesso de elétrons ou a falta deles. Quando um corpo  tem excesso de elétrons, ele apresenta valor de carga negativo. Quando um corpo tem falta de elétrons, ele apresenta valor de carga positiva. Mas é o próton? Como o próton esta presente dentro do núcleo, não conseguimos alterar a quantidade de prótons existentes em um atômo (nem aconselhamos tentar...)

Interação entre cargas

Digamos que você tenha um corpo eletricamente carregado. Quando você expoe esse corpo a um outro corpo eletricamente carregado, pode se observar uma interassão. É bem simples, cargas de sinais opostos se atraem e sinais iguais se repelem. Lembrando: O que irá determinar se um corpo está carregado positivamente ou negativamente é o fato dele possuir elétrons em falta ou em excesso, respectivamente.

Processos de eletrização

Existem três tipos de eletrização: por atrito, contato e indução.

• Eletrização por atrito: Ocorre quando atritamos (ou esfregar) dois corpos, inicialmente neutros, e haverá transferência de elétrons de um corpo para o outro. Dessa maneira, quem perdeu os elétrons ficará eletrizado positivamente e quem ganhou ficará negativamente. 

Figura 02 – Eletrização por atrito.

O que irá determinar qual corpo ficará positivo e qual corpo ficará negativo é o material dos corpos atritados. Normalmente, as questões monstram qual corpo ficou positivo e qual ficou negativo atraves de uma  tabela chamada série triboelétrica. Para você ter uma ideia do que é isso, colocamos uma logo abaixo.

• Eletrização por contato: Considere duas esferas, uma carregada negativamente e outra neutra. A que está carregada possui um potencial maior, logo, como tudo na natureza tende a entrar em equilíbrio, quando encostamos uma na outra, as cargas de quem tem maior potencial passam para a que tem menor potencial.  Aqui não é necessário atritar um corpo com o outro, apenas um simples toque já basta para que haja a interação elétrica. Mas lembre-se que um dos corpos deve, obrigatoriamente, estar carregado positivamente ou negativamente e que a carga final dos corpos será a média aritmética entre as cargas iniciais deles.

Figura 03 – Eletrização por contato.

• Eletrização por indução: Ao aproximarmos uma esfera carregada de uma neutra (sem haver contato entre elas), as cargas, naturalmente, se separam, devido a cargas de sinais iguais se repelirem e de opostos se atraírem.  Se ligarmos um condutor na esfera B até a Terra, as cargas negativas, que foram repelidas, escoarão até a Terra, deixando a esfera B carregada positivamente.

Figura 04 – Eletrização por indução.