2. História da Eletricidade
Foi descoberta por um filósofo grego chamado
Tales de Mileto que, ao esfregar um âmbar a um
pedaço de pele de carneiro, observou que
pedaços de palhas e fragmentos de madeira
começaram a ser atraídas pelo próprio âmbar.
Do inglês electron (gr.ἤλεκτρον) surgiu o
nome eletricidade.
3.
4. Todos os corpos são constituídos por átomos e
estes são formados por partículas com
pequenas dimensões que são os nêutrons (não
possuem carga), os prótons (partículas de carga
positiva) e os elétrons (partículas de carga
negativa). Os nêutrons juntamente com os
prótons ficam no interior do núcleo, e os elétrons
ficam na eletrosfera. Para manter esses elétrons
sempre em órbita na eletrosfera, existem forças
internas que os seguram, não deixando que os
mesmos escapem.
5. No entanto, quanto maior a distância entre a
órbita e o núcleo, mais fraca é a força que
mantém o elétron preso ao átomo, pois, dessa
forma, pode se mover com certa liberdade no
interior do material, dando origem aos
chamados elétrons livres.
6.
7. O que determina se um material é condutor ou
isolante é justamente a existência dos elétrons
livres. São eles os responsáveis pela passagem e
transporte da corrente elétrica através dos materiais.
São chamados de condutores aqueles materiais
onde há possibilidade de trânsito da corrente elétrica
através dele como, por exemplo, o ferro. Este é um
elemento químico que possui dois elétrons na última
camada, os quais estão fracamente ligados ao
núcleo. Dessa forma, o ferro se torna um ótimo
condutor de eletricidade.
8. Com os materiais isolantes, também chamados
de materiais dielétricos, ocorre o processo
inverso. Nesses materiais, os elétrons estão
fortemente ligados ao núcleo atômico, ou
seja, eles não possuem elétrons livres ou a
quantidade é tão pequena que pode ser
desprezada. Dessa maneira, não permitem
passagem de corrente elétrica. São bons
exemplos de materiais isolantes: o vidro, a
borracha, a cerâmica e o plástico.
9. PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
Os processos de eletrização ocorrem na
natureza constantemente e, muitas vezes, tais
fenômenos passam despercebidos por nós.
O fenômeno da eletrização consiste na
transferência de cargas elétricas entre os
corpos, e essa transferência pode ocorrer por
três processos conhecidos:
por atrito, por contato e por indução.
10. Eletrização por atrito
Ocorre quando atritamos dois corpos de
substâncias diferentes (ou não), inicialmente
neutros, e haverá transferência de elétrons de
um corpo para o outro, de tal forma que um
corpo fique eletrizado positivamente (cedeu
elétrons), e outro corpo fique eletrizado
negativamente (ganhou elétrons). A eletrização
por atrito é mais forte quando é feita por corpos
isolantes, pois os elétrons permanecem nas
regiões atritadas.
11. É importante assinalar que após o atrito, os
corpos atritados ficam com cargas de sinais
opostos. Isso é determinado por uma tabela
chamada de série triboelétrica. Na figura que
segue temos uma versão resumida dessa série.
12.
13.
14. A eletrização por contato
A eletrização por contato, diferentemente da
eletrização por atrito, necessita de pelo menos
um dos corpos carregado eletricamente. Para
entender o funcionamento do processo da
eletrização por contato, considere um condutor
carregado positivamente e outro condutor
neutro.
15.
16. Aproxima-se o condutor positivo do condutor
neutro até que ocorra o contato entre eles.
Quando isso acontece, haverá uma
transferência de elétrons do corpo neutro para o
corpo carregado positivamente. Essa
transferência irá ocorrer de maneira bem rápida
até que ambos os condutores fiquem com o
mesmo potencial elétrico.
19. É importante salientar também que está valendo
o princípio da conservação das cargas
elétricas, que diz que a quantidade de cargas
elétricas antes do contato é igual à quantidade
de cargas elétricas depois do contato.
Se os dois corpos forem absolutamente
idênticos, no final da experiência eles ficarão
com a mesma quantidade de carga elétrica, que
será determinada pela média aritmética da
quantidade de cargas antes do contato.
20.
21. Eletrização por indução
Na eletrização por atrito e por contato, há
obrigatoriamente a necessidade do contato físico
entre os corpos. Na eletrização por indução isso
já não é necessário e é por isso que esse
processo recebe esse nome.
Considere três condutores, um carregado
eletricamente e ou outros dois neutros e
encostados um no outro.
22.
23. Aproxima-se o condutor carregado dos
condutores neutros. O condutor carregado será
o indutor e os condutores neutros, os induzidos.
Durante essa aproximação, observa-se uma
separação de cargas nos condutores neutros.
Como o indutor é positivo, o induzido mais
próximo do indutor ficará negativo e o induzido
mais afastado ficará positivo.
24.
25. Agora com o indutor ainda próximo, separam-se
os dois condutores que estão juntos.
26. E por fim retira-se o indutor das proximidades
dos outros dois corpos. Teremos como resultado
os dois condutores que inicialmente eram
neutros, agora carregados com cargas de sinais
a opostos. Note que em momento algum houve
o contato entre o condutor carregado e os
condutores inicialmente neutros.
27. Um exemplo de uma consequência da
eletrização por indução são os raios.
Quando temos uma nuvem carregada
eletricamente durante uma tempestade, ela irá
induzir na superfície cargas de sinais opostos
criando assim um campo elétrico entre a nuvem
e a superfície. Se esse campo elétrico for muito
intenso teremos uma descarga elétrica violenta
que nós conhecemos como raio.