ELETROSTÁTICA

Eletrostática é o ramo da Física responsável por estudar o comportamento das cargas elétricas em repouso, bem como todos os seus fenómenos, como a força de atração e repulsão que elas exercem umas nas outras e a formação de campo elétrico.

A matéria é formada por átomos: núcleo com cargas positivas (protões) e eletrões cargas negativas, à volta do núcleo central. A matéria é eletricamente neutra, isto é a soma das cargas positiva e negativas é zero.

Eletrização é todo processo capaz de gerar uma diferença entre o número de cargas positivas e negativas de um corpo.

A eletrização por atrito envolve o fornecimento de energia para dois corpos por meio da fricção entre eles. Durante a fricção (atrito), os eletrões são arrancados de um dos corpos, sendo capturados em seguida pelo outro corpo.

No laboratório virtual

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friccionar o pé no tapete e mover a mão

A eletrização por contato envolve dois corpos condutores, e pelo menos um deles deve estar eletricamente carregado. Quando os dois corpos entram em contato, as suas cargas elétricas dividem-se até que os dois estejam sob o mesmo potencial elétrico. Ao final do processo, os corpos podem apresentar o mesmo sinal de cargas.

A eletrização por indução ocorre pela aproximação relativa entre um corpo eletricamente carregado, chamado de indutor, e um corpo condutor, chamado de induzido. A presença do indutor gera uma separação de cargas no corpo induzido, chamada de polarização. A partir dessa separação, aterra-se o induzido no chão, fazendo com que suas cargas fluam através de um fio terra.

Entrar no laboratório virtual e seguir os procedimentos:

1. friccionar o balão na camisola, afastar e aproximar o balão da camisola e da parede.

2. Retirar a parede. Friccionar um dos balões nas mangas da camisola; friccionar o outro balão no resto da camisola.

Poderá verificar que ambos os balões ficam eletrizados negativamente. Se aproximar os dois balões eles repelem-se: cargas do mesmo sinal repelem-se; se aproximar qualquer deles da camisola, eletrizada positivamente, os dois corpos atraem-se: corpos com carga de sinal contrário atraem-se.

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Quando se fricciona um vidro com um pano de lã este fica com a capacidade de atrair pequenas bolas de esferovite. A força é a entidade física capaz de alterar a velocidade de um corpo. Logo, a barra ao ser friccionada, adquire uma força de natureza elétrica, pois fica com um excesso de eletrões e atraem electrostaticamente pequenos corpos de esferovite.

Quando se fricciona uma barra e se aproximam de duas bolas de esferovite suspensas, em primeiro lugar são atraída pela força elétrica da barra. Em seguida, a bola de esferovite entra em contacto com a barra; esta transfere para a esferovite parte da sua carga negativa. Por fim, ambos os corpos fica eletrizados negativamente e repelem-se, tal como se observa no filme:

Se uma barra de vidro for eletrizada e se aproximar de outra barra de pvc, verifica-se que:

1. A barra de vidro exerce uma força sobre ela, pois observa-se o movimento dela.

2. A força atua à distância ; se esta for aumentada, deixa de se fazer sentir e a barra de pvc fica estática.

FORÇAS ELÉTRICAS DE NATUREAZA DIFERENTE

EXPERIÊNCIAS DE ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO

Quando se eletriza um bastão de plástico ou um balão, estes eletrizam-se negativamente e atraem pequenos fios de água.

Quando uma barra ou balão eletrizado negativamente se aproxima da água, os eletrões da água são repelidos e as cargas negativas do balão. Assim, as cargas positivas da água são fortemente atraídas pelas cargas negativas do balão.

GUERRA ELÉTRICA DE FORÇAS ELÉTRICAS

Dois bastões são eletrizados negativamente e aproximam-se ambas de uma lata de alumínio. O que acontecerá?

Explicação:

Quando um dos bastões se aproxima de um dos lados da lata, como está eletrizada negativamente afasta os eletrões da superfície da lata. Assim a lata fica com um excesso de cargas positivas do lado que fica próximo do bastão e atrai a lata. Com o outro bastão acontece a mesma atração.

Quem ganha? Quem conseguir uma melhor eletrização da barra, isto é quem conseguir torná-la mais negativa: friccionar mais tempo, com mais força, permitirá uma maior transferência de eletrões do pano para o bastão. A força elétrica da esquerda é superior à da direita, por isso, a lata se desloca para a direita.