Aula eletrostática prof waldir montenegro

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PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO PROF: WALDIR MONTENEGRO (SALESIANO SANTO ANTÔNIO-CSSA)

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  • 1. PROCESSOS DE ELETRIZAO PROF: WALDIR MONTENEGRO (SALESIANOSANTO ANTNIO-CSSA)

2. Histria da Eletricidade Foi descoberta por um filsofo grego chamado Tales de Mileto que, ao esfregar um mbar a um pedao de pele de carneiro, observou que pedaos de palhas e fragmentos de madeiracomearam a ser atradas pelo prprio mbar. Do ingls electron (gr.) surgiu o nome eletricidade. 3. Todos os corpos so constitudos por tomos eestes so formados por partculas com pequenas dimenses que so os nutrons (no possuem carga), os prtons (partculas de carga positiva) e os eltrons (partculas de carga negativa). Os nutrons juntamente com os prtons ficam no interior do ncleo, e os eltrons ficam na eletrosfera. Para manter esses eltrons sempre em rbita na eletrosfera, existem foras internas que os seguram, no deixando que os mesmos escapem. 4. No entanto, quanto maior a distncia entre a rbita e o ncleo, mais fraca a fora que mantm o eltron preso ao tomo, pois, dessa forma, pode se mover com certa liberdade no interior do material, dando origem aos chamados eltrons livres. 5. O que determina se um material condutor ouisolante justamente a existncia dos eltrons livres. So eles os responsveis pela passagem e transporte da corrente eltrica atravs dos materiais. So chamados de condutores aqueles materiaisonde h possibilidade de trnsito da corrente eltrica atravs dele como, por exemplo, o ferro. Este um elemento qumico que possui dois eltrons na ltima camada, os quais esto fracamente ligados ao ncleo. Dessa forma, o ferro se torna um timo condutor de eletricidade. 6. Com os materiais isolantes, tambm chamados de materiais dieltricos, ocorre o processo inverso. Nesses materiais, os eltrons esto fortemente ligados ao ncleo atmico, ou seja, eles no possuem eltrons livres ou a quantidade to pequena que pode ser desprezada. Dessa maneira, no permitem passagem de corrente eltrica. So bons exemplos de materiais isolantes: o vidro, a borracha, a cermica e o plstico. 7. PROCESSOS DE ELETRIZAO Os processos de eletrizao ocorrem na natureza constantemente e, muitas vezes, tais fenmenos passam despercebidos por ns. O fenmeno da eletrizao consiste natransferncia de cargas eltricas entre os corpos, e essa transferncia pode ocorrer por trs processos conhecidos: por atrito, por contato e por induo. 8. Eletrizao por atrito Ocorre quando atritamos dois corpos de substncias diferentes (ou no), inicialmente neutros, e haver transferncia de eltrons de um corpo para o outro, de tal forma que umcorpo fique eletrizado positivamente (cedeu eltrons), e outro corpo fique eletrizado negativamente (ganhou eltrons). A eletrizao por atrito mais forte quando feita por corpos isolantes, pois os eltrons permanecem nas regies atritadas. 9. importante assinalar que aps o atrito, os corpos atritados ficam com cargas de sinais opostos. Isso determinado por uma tabela chamada de srie triboeltrica. Na figura quesegue temos uma verso resumida dessa srie. 10. A eletrizao por contato A eletrizao por contato, diferentemente da eletrizao por atrito, necessita de pelo menos um dos corpos carregado eletricamente. Para entender o funcionamento do processo da eletrizao por contato, considere um condutor carregado positivamente e outro condutorneutro. 11. Aproxima-se o condutor positivo do condutor neutro at que ocorra o contato entre eles. Quando isso acontece, haver uma transferncia de eltrons do corpo neutro para ocorpo carregado positivamente. Essa transferncia ir ocorrer de maneira bem rpida at que ambos os condutores fiquem com o mesmo potencial eltrico. 12. Separando-se os dois condutores, eles estaro com cargas de mesmo sinal. 13. importante salientar tambm que est valendo o princpio da conservao das cargas eltricas, que diz que a quantidade de cargas eltricas antes do contato igual quantidade de cargas eltricas depois do contato. Se os dois corpos forem absolutamenteidnticos, no final da experincia eles ficaro com a mesma quantidade de carga eltrica, que ser determinada pela mdia aritmtica da quantidade de cargas antes do contato. 14. Eletrizao por induo Na eletrizao por atrito e por contato, h obrigatoriamente a necessidade do contato fsico entre os corpos. Na eletrizao por induo isso j no necessrio e por isso que esseprocesso recebe esse nome. Considere trs condutores, um carregado eletricamente e ou outros dois neutros e encostados um no outro. 15. Aproxima-se o condutor carregado dos condutores neutros. O condutor carregado ser o indutor e os condutores neutros, os induzidos.Durante essa aproximao, observa-se uma separao de cargas nos condutores neutros. Como o indutor positivo, o induzido mais prximo do indutor ficar negativo e o induzido mais afastado ficar positivo. 16. Agora com o indutor ainda prximo, separam-se os dois condutores que esto juntos. 17. E por fim retira-se o indutor das proximidades dos outros dois corpos. Teremos como resultadoos 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. 18. Um exemplo de uma consequncia da eletrizao por induo so os raios. Quando temos uma nuvem carregada eletricamente durante uma tempestade, ela ir induzir na superfcie cargas de sinais opostos criando assim um campo eltrico entre a nuvem e a superfcie. Se esse campo eltrico for muito intenso teremos uma descarga eltrica violenta que ns conhecemos como raio.