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Processos de Eletrização

• Introdução

Eletrização é o fenômeno pelo qual um corpo neutro passa a ser eletrizado devido a alteração no número de seus elétrons.

Os processos mais comuns, e que mais caem na prova do ENEM, são: Eletrização por contato, por atrito e por indução.

• Eletrização por Atrito

Neste tipo de Eletrização, os elétrons são transferidos pelo atrito. Ou seja, quado um material é, literalmente, esfregado no outro.

Por exemplo, ao se atritar um pedaço de seda e um bastão vidro, inicialmente neutros, uma certa quantidade de elétrons do vidro é transferida ao pedaço de seda. Então, a seda, adquiere eletrização negativa (excesso de elétrons) e o vidro aquire eletrização positiva (falta de elétrons).

Antes do Atrito:

Após o atrito:

Série triboelétrica

A chamada série triboelétrica é uma lista de diferentes materiais posto em ordem de tal forma que quando atritados, dois materiais da lista, aquele que estiver numa posição acima, na lista, fica carregado positivamente e aquele que está abaixo, na lista, fica carregado negativamente. 

(+) Extremidade Positiva da Série

Amianto

Vidro

Náilon

Alumínio

Papel

Plástico

(-) Extremidade Negativa da Série

• Eletrização por Contato

Nesse processo de eletrização, bem como nos outros dois estudados nessa aula, a quantidade de carga do sistema é conservada. Entretanto, no final do processo de eletrização por contato, os corpos ficam como o memo tipo de carga elétrica.

No exemplo acima, o corpo A, com carga negativa, e o corpo B, neutro, que estão, inicialmente, isolados e afastados, são postos em contato, durante um breve intervalo de tempo. Durante o contato, elétrons livres vão de A para B. Após o contato, A e B estão eletrizados negativamente. 

Para condutores idênticos (mesma dimensão e material), a carga final para cada condutor pode ser calculada através da seguinte equação:

\( Q’ = \frac{Q^1 + Q^2 + … +Q^n}{n} \)

Onde \(n\) representa o numero de condutores envolvidos no processo de eletrização.

• Eletrização por Indução

Este tipo de eletrização ocorre sem que haja contato entre os corpos. Ao aproximarmos um condutor A carregado negativamente, de um condutor B, neutro, sem tocar, os elétrons livres de B serão repelidos por A e serão acumulados na região de B mais distante de A. 

Isso faz com que a região de B mais afastada de A fique com uma quantidade maior de elétrons e, portanto, com excesso de cargas negativas. Esse processo de separação de cargas em um condutor pela presença de outro corpo eletrizado é chamado de indução eletrostática

Eletroscópio

Os eletroscópios são aparelhos utilizados para verificar a eletrização de um corpo. O pêndulo elétrico é um desses aparelhos e é constituído por uma esfera de material leve (isopor ou cortiça), recoberta por uma camada metálica fina e suspensa, por um fio isolante (seda ou náilon), em uma haste/suporte. 

Pode-se determinar a eletrização de um corpo A aproximando-o da esfera do pêndulo elétrico. Se a esfera não se mover, o corpo A não está eletrizado. No entanto, se a esfera for atraida, o corpo A está eletrizado.