O que acontece quando aproximamos dois objetos carregados negativamente?

Quando a TV de nossa casa fica ligada por um tempo, se aproximarmos o nosso braço da tela da televisão, poderemos sentir nossos pelos ficarem eriçados. Para explicar esse fenômeno, temos a eletricidade estática.

Os fenômenos relacionados com a eletrostática, que são produzidos pelas cargas que se encontram em repouso, são estudados pela Eletroscopia.

Nos estudos relacionados com a eletricidade, a eletrização tem um caráter importantíssimo, pois sabemos que, quando um corpo ganha elétrons (ou seja, quando o número de elétrons torna-se maior do que o número de prótons), dizemos que esse corpo está carregado negativamente. Mas caso o corpo venha a perder elétrons (ou seja, o número de prótons torna-se maior do que o número de elétrons), dizemos que o corpo está eletrizado positivamente. Os instrumentos responsáveis por realizar esse estudo das cargas estáticas são os eletroscópios.

Os objetos podem ficar carregados, ou melhor, eletrizados, por meio dosprocessos de eletrização por atrito, por contato e por indução.

• Eletroscópios

O eletroscópio de folhas é o instrumento mais comum que pode ser utilizado para detectar e medir cargas elétricas. Ele é constituído por uma esfera condutora, fixada em uma das extremidades de uma barra de metal, também condutora, e duas finas folhas de metal fixadas na outra extremidade da barra. A esfera condutora e as folhas de metal são separadas por um material isolante, como mostra a figura a seguir:

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O eletroscópio funciona da seguinte maneira: aproxima-se um material eletrizado da esfera condutora. Pelo processo de indução, as cargas de mesmo sinal do material eletrizado são repelidas para as duas folhas metálicas. Como as folhas ficam carregadas com cargas de mesmo sinal, elas tendem a se afastar, ou seja, cargas de mesmo sinal se repelem, como ilustra a figura a seguir:

Dessa forma, utilizando um eletroscópio de folhas, podemos determinar o módulo da carga induzida de forma qualitativa. Assim, podemos dizer que quanto mais as folhas de metal se afastam, mais carga elas receberam. Hoje, instrumentos mais sensíveis à carga estão sendo utilizados: os eletrômetros.

Por Domiciano Marques
Graduado em Física

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.

Eletrização por atrito

Para entender como ocorre a eletrização por atrito, faça a seguinte experiência. Pegue uma caneta esferográfica e corte alguns pedaços de papel bem pequeno. Agora atrite a parte de trás da caneta em seu cabelo e depois aproxime a parte atritada aos pedaços de papel.

Você irá observar os pequenos pedaços de papel sendo atraídos pela caneta. Isso ocorre porque quando você atritou a caneta no seu cabelo, houve uma transferência de elétrons entre os dois corpos, o que deixou a caneta carregada eletricamente. Ao aproximar essa caneta dos pedaços de papel, que são neutros, eles serão atraídos.

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.

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  Figura 1

É muito simples entender o funcionamento da série triboelétrica. Se atritarmos, por exemplo, lã com celuloide, a lã ficará carregada positivamente, enquanto que o celuloide ficará carregado negativamente. Isso quer dizer, que durante o atrito, a lã perdeu elétrons e o celuloide, por sua vez, ganhou elétrons.

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.

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  Figura 2

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.

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  Figura 3

Separando-se os dois condutores, eles estarão com cargas de mesmo sinal.

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  Figura 4

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.

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  Figura 5

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.

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  Figura 6

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.

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  Figura 7

Agora com o indutor ainda próximo, separam-se os dois condutores que estão juntos.

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  Figura 8

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.

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  Figura 9

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.

O que acontece quando aproximamos um corpo carregado positivamente e o outro negativamente?

O que ocorre quando dois corpos ambos com carga elétrica negativa estão próximos?

O que acontece quando aproximamos dois corpos carregados positivamente?

Quando um corpo tem carga elétrica negativa?