FENÔMENOS ASSOCIADOS A CARGAS ELÉTRICAS · 3.5 Eletrização por Indução Pode-se eletrizar um corpo à distância, isto é, não há necessidade de contato físico entre os corpos

TÓPI

CO

Licenciatura em ciências · USP/ Univesp

Elet

rom

agne

tism

o

Gil da Costa Marques

3FENÔMENOS ASSOCIADOS A CARGAS ELÉTRICAS

3.1 Introdução3.2 O Fenômeno da Eletrização

3.2.1 Entendendo o Fenômeno3.3 Processos de Eletrização

3.3.1 Eletrização por Atrito3.4 Máquinas de Atrito3.5 Eletrização por Indução3.6 Máquinas de Indução 3.7 Eletrização por Contato3.8 Eletroscópios3.9 Pêndulo Elétrico

51

Eletromagnetismo AMBIENTE NA TERRA

Licenciatura em Ciências · USP/Univesp

Objetivo Apresentar os fenômenos simples que são manifestações do atributo carga elétrica.

3.1 IntroduçãoA eletrização é o fenômeno mais corriqueiro de manifestação do atri-

buto carga elétrica, do qual são dotados tanto o próton quanto o elétron.

Neste caso, no entanto, estamos falando da carga elétrica do elétron. A

despeito de não ser o único, ele foi o primeiro fenômeno natural obser-

vado. E isso aconteceu na Antiguidade. Tal fenômeno desperta o interesse

ainda nos dias de hoje, pois a sua manifestação muitas vezes é fascinante.

Um corpo eletrizado pode ser neutro como um todo ou, mediante algum processo físico,

exibir uma carga total não nula. No primeiro caso, as cargas positivas e negativas ficam separadas

no interior do objeto eletrizado.

Figura 3.1: Boneca com cabelos eriçados.

É importante lembrar que os objetos com os quais lidamos no dia a dia não têm carga (os objetos tendem a ser neutros). Assim, seria de se esperar que, nessas circunstâncias, a matéria não exibisse fenômenos eletromagnéticos. No entanto, esse não é o caso. Objetos como canudos de beber refrigerante, pentes, cabelos, lãs, latas de refrigerantes, entre muitos outros, se eletrizam com muita facilidade. Um corpo se diz eletrizado quando ele é capaz de exercer forças elétricas sobre outros corpos eletrizados.

Figura 3.2: Simples canudinhos exibirão, depois se atritados, fenômenos elétricos.

52

TÓPICO 3 Fenômenos Associados a Cargas Elétricas


Exemplos

• ExEmplo 01 - Por que Corpos neutros são atraídos por corpos dotados de carga?

Para entendermos tal fenômeno consideremos duas esferas designadas por A e B, apoiadas em suportes isolantes, e colocadas a uma certa dis-tância uma da outra (veja Figura 3.3). A esfera A está neutra, ou seja, não apresenta excesso nem falta de elétrons; a esfera B está eletrizada positivamente, ou seja, está com “falta de elétrons”. Veja o exemplo 4 ao final deste tópico.Aproximando-se a esfera B da esfera A, as cargas elétricas de sinal positivo de B passam a interagir com as cargas dos elétrons e dos prótons que constituem a esfera A.Uma quantidade de elétrons (aqueles que possuem liberdade de movi-mento nos condutores), perfazendo uma carga total – q que é atraída pela carga + Q de B. Como consequência a extremidade mais próxima da esfera B fica com carga − q e a extremidade oposta fica com carga + q. O valor de tais cargas depende da proximidade entre A e B. Dize-mos que tais cargas na esfera B são induzidas pela esfera A.A esfera A adquire uma configuração análoga a de um “dipolo elétrico” cuja carga resultante é nula. Ela fica polarizada. Esta configuração desaparece com o afastamento, para longe, da carga + Q da esfera B.As cargas induzidas em corpos neutros levam a forças elétricas entre um objeto neutro e um objeto dotado de carga elétrica.

Neste tópico, estudaremos as propriedades elétricas de materiais condutores. Nesses mate-

riais, o fenômeno da eletrização é mais acentuado. Em tópicos subsequentes, analisaremos as

propriedades dos materiais dielétricos, também conhecidos como isolantes.

3.2 O Fenômeno da EletrizaçãoA eletrização é um fenômeno bastante comum. Uma das suas

manifestações tem o nome de eletricidade estática do corpo.

Ocorre com bastante frequência em dias secos do inverno. Alguém

vai abrir a porta do carro e repentinamente salta uma centelha

Figura 3.3: Esferas apoiadas em suportes isolantes.

Figura 3.4: Cargas elétricas de sinais opostos são induzidas num corpo neutro.

Figura 3.5: Os cabelos se eletrizam facilmente.

53



entre a maçaneta e a ponta dos dedos. É possível sentir um leve “choque elétrico”. Partes do

corpo se eletrizam com facilidade. Nesse aspecto cabe um destaque para o cabelo.

Para entender a eletrização basta recorrer a uma experiência bastante simples. Tome um

pente e passe-o algumas vezes no cabelo ou, se

preferir, atrite-o numa flanela ou lã, pois o

efeito será o mesmo. Agora, aproxime-o de um

pequeno monte de papéis picados. Você vai

notar que o pente tem agora a capacidade de

atrair os pequenos pedaços de papel.

A capacidade de atrair os pedacinhos de papel é atribuída à eletrização. Todos os corpos são

passíveis de eletrização. Ocorre que alguns são eletrizados com maior facilidade que outros.

Todos os corpos são passíveis de serem eletrizados. Ocorre que

alguns se eletrizam com mais facilidade do que outros. Os condu-

tores se eletrizam facilmente ao passo que os isolantes são extre-

mamente resistentes à sua eletrização. Assim, diremos que alguns se

eletrizam e outros não. O que queremos dizer com “não” é que o

processo é muito difícil.

Quando os corpos se eletrizam, eles exercem forças sobre outros

objetos eletrizados.

Em muitos casos, a eletricidade estática resulta em riscos tanto para a segurança pessoal quanto para a segurança industrial. As empresas cujos processos industriais utilizam instrumentos com partes que se atritam devem tomar cuidados redo-brados quanto ao risco de incêndio, pois um corpo eletrizado pode se neutrali-zar através da produção de uma descarga elétrica. Tornar o ar úmido contribui bastante para a segurança física do espaço de trabalho.

Figura 3.6: Papéis são atraídos pelo pente eletrizado.

Figura 3.7: Uma bexiga pode ser eletrizada por atrito.

54



O fenômeno da eletrização é bem conhecido desde a Grécia

antiga. A Grécia é uma região rica em âmbar. O âmbar era - e ainda

é - utilizado como uma peça ornamental. Ele é muito apreciado por

duas razões: a primeira decorre do seu tom amarelado, que o torna

muito bonito; a segunda é o fato de que ele é uma resina fossilizada

que, ao longo do tempo, vai incorporando insetos em seu interior.

O filósofo grego de nome Tales, da cidade de Mileto, observou, cerca

de 600 anos antes de Cristo, que ao atritar o âmbar ele adquiria a pro-

priedade de atrair pequenos objetos. Os gregos também notaram que, se

atritassem o âmbar por muito tempo, saltaria uma pequena centelha. O

âmbar em grego tem outro nome: elektron.

A organização desses conhecimentos sobre esse

fenômeno parece ter ocorrido apenas em 1600.

William Gilbert, que durante algum tempo foi o

médico da rainha da Inglaterra, ampliou a lista de corpos que, quando

atritados, adquirem a propriedade de atrair corpos leves, isto é, de se

comportarem como o âmbar. Ele classificou, então, os materiais em “elé-

tricos” e “não elétricos” (ou seja, condutores e isolantes).

No seu texto De Magnete (sobre o magneto), dedicado principalmente aos fenômenos mag-

néticos, Gilbert deu o nome de eletrização ao fenômeno observado primeiro no elektron (no

âmbar). Com isso, ele cunhou a palavra elétron e formulou uma teoria para o fenômeno da

eletrização. Sob esse aspecto, procurou dar um tratamento científico ao fenômeno.

3.2.1 Entendendo o Fenômeno

Os fenômenos associados à eletrização podem ser explicados tomando como base a teoria

atômica da matéria.

Para cada tipo de átomo ou arranjos de átomos, teremos, em função da sua estrutura, maior ou

menor dificuldade em deles arrancar elétrons. Tudo depende da energia de ligação dos elétrons aos

átomos. Quanto maior for a energia de ligação de um elétron, tanto mais difícil será removê-lo.

Os elétrons das últimas camadas (os mais periféricos) - os elétrons da camada de valência - são aqueles

que têm menor energia de ligação. São, portanto, os candidatos naturais para abandonar os átomos.

Ao abandonar um átomo, restam ao elétron apenas duas alternativas:

Figura 3.8: Âmbar.

Figura 3.9: Tales de Mileto.

Figura 3.10: William Gilbert.

55



1. O elétron ficar livre, passeando pelo metal se tratando de um sólido. Nesse caso, os

átomos destituídos de elétrons (ou as moléculas) ficarão ionizados com carga positiva.

2. O elétron liberado ser capturado em seguida por outros átomos. O resultado, nesse caso,

é o surgimento de dois íons: um íon carregado positivamente e outro, negativamente.

Em qualquer dos casos, o corpo fica eletrizado. Os condutores, por terem elétrons livres, se

eletrizam facilmente. Os isolantes, não.

3.3 Processos de Eletrização3.3.1 Eletrização por Atrito

É o processo de eletrização mais simples e

por isso facilmente reprodutível. Foi, como já

discutido anteriormente, o primeiro processo

de eletrização a ser descoberto.

Na eletrização por atrito, os dois objetos adquirem cargas. Cada um deles

terá uma carga que é de sinal oposto à do outro. Se colocados de novo em

contato, os objetos atritados se neutralizarão de novo. Isso pode ser veri-

ficado facilmente atritando vidro com seda e, depois de alguns instantes,

aproximando-os de novo (veja Figura 3.12).

Se um objeto adquire, mediante o atrito com outra substância, cargas

de um determinado sinal (cargas negativas, por exemplo), ele pode adquirir

cargas de sinal oposto quando atritado com uma terceira substância. Tudo é uma questão de se

saber que substâncias resistem mais ou menos a ceder elétrons.

Figura 3.11: Atritando dois materiais podemos produzir dois tipos de eletrização.

Figura 3.12: Seda e vidro são materiais facilmente eletrizáveis.

56



Atividades Experimentais

• AtividAdE 1 - Eletrizando uma região de um canudinho de polipropileno.

→ mAtEriAl: • canudinhos de refresco (destes de maior diâmetro, com listras vermelhas longitudinais) bem secos; • dedos desengordurados e bem secos, • guardanapo de papel, papel toalha etc.; • lata vazia de refrigerante.

→ procEdimEntos

Com a pele dos dedos bem secos e sem gor-dura, por atrito, é possível deixar a região atritada com falta ou com excesso de elétrons (carga negativa localizada), ou seja, elétrons da pele dos dedos serão transferidos para a região atritada do canudinho. O mesmo pode ser feito usando papel.

→ como vErificAr sE A rEgião AtritAdA do cAnudinho Está ElEtrizAdA.

a. Aproxime a região atritada do canudinho a uma lata vazia de refrigerante que repousa sobre uma superfície plana e horizontal.

Logo em seguida, afaste lentamente o canu-dinho, mas mantendo-o paralelo ao eixo central da latinha. Se a região atritada estiver eletrizada, a latinha rola atraída pelo canudo. A latinha, mesmo neutra, é atraída pelas car-gas do canudinho. b. Aproxime a região atritada de pedacinhos de papel alumínio picado ou pó de giz (ou outro

material bem leve). Se houver atração, é porque a região atritada ficou eletrizada.

Figura 3.13: Atritando canudinho de polipropileno entre os dedos.

Figura 3.14: Uma vez eletrizado, um canudinho exercerá forças elétricas sobre materiais neutros.

57



3.4 Máquinas de AtritoPodemos fazer uso de equipamentos visando a eletrizar os

objetos. A seguir, descreveremos uma máquina de atrito. Quase

todas têm o mesmo princípio de funcionamento.

O esquema dessa máquina de atrito está apresentado na

Figura 3.16. Nela temos um cilindro feito de material isolante

que gira. Ao girar, ele é colocado em atrito com outro corpo

(corpo B) e se eletriza.

A carga elétrica induzida pode ser “recolhida”,

posteriormente, através de um outro corpo - E, o

qual, com o passar do tempo, ficará eletrizado. De

preferência esse corpo deve possuir pontas. A carga

acumulada pode ser utilizada posteriormente.

3.5 Eletrização por Indução Pode-se eletrizar um corpo à distância, isto é, não há necessidade de contato físico entre

os corpos para que surjam cargas num outro corpo. Para que isso aconteça basta que aproxime-

mos um corpo carregado de um material condutor. Um corpo pode se eletrizar pela simples

aproximação de outro corpo carregado (o indutor). Nesse caso, surgem cargas induzidas no

corpo neutro (o induzido). Daí o nome de “eletrização por indução”.

Quando afastamos o indutor, cessa o efeito no induzido.

As cargas induzidas se distribuirão de maneira

não uniforme no induzido. As cargas de sinal oposto

à carga do indutor se distribuirão em regiões mais

próximas dele. Cargas de sinal oposto tenderão a

ficar mais afastadas do indutor (veja Figura 3.17).

Figura 3.15: Uma máquina voltada para gerar cargas elétricas mediante o atrito.

Figura 3.16: Cargas elétricas produzidas por atrito podem ser acumuladas em outro corpo.

Figura 3.17: Localização, típica, das cargas elétricas no induzido.

58



As regiões nas quais ocorre a distribuição de cargas, bem como a região neutra, dependem da

distância entre o induzido e o indutor e das suas posições relativas.

O indutor é influenciado pela proximidade do induzido. Esse efeito se traduz numa alteração

da densidade de cargas no indutor. Há um acúmulo de cargas nas regiões mais próximas do

induzido (veja Figura 3.18). Isso pode ser entendido a partir de considerações sobre forças em

corpos eletrizados.

Pode-se fazer uso desse fenômeno para carregar o induzido com uma carga oposta à do

indutor. Para isso basta escoar a carga de mesmo sinal do indutor para a terra. Isso é feito de

uma maneira bem fácil.

Exemplos

• ExEmplo 02Duas bolas metálicas A e B neutras e de mesmo raio, apoiadas em suportes isolantes, estão encostadas entre si. (Figura 3.20) Uma barra de acrílico com excesso de cargas positivas é aproximada da bola metálica A, mas sem encostar nela (Figura 3.21).

Com a barra mantida no local, a bola metálica B é afastada e levada para longe de A. Só depois, a barra de acrílico é levada para longe da bola metálica B. Qual a carga residual em cada bola metálica?

Figura 3.19: Aterrando o induzido ele ficará com cargas opostas ao indutor.

Figura 3.18: O induzido produz uma alteração na distribuição de cargas do indutor.

Figura 3.20: Situação Inicial. Figura 3.21: Situação Final.

59



→ solução:A bola metálica A fica com carga residual negativa (excesso de elétrons) e a B, com carga positiva (falta de elétrons).

Explicando:

As bolas foram eletrizadas (ficaram com excesso de cargas) pelo processo da “eletrização por indução”. O indutor é a barra de acrílico (cargas posi-tivas) e o induzido é o conjunto das duas bolas condutoras (A+B) que estão em contato.Nesse processo, a eletrização ocorre à distância. Só objetos condutores, como os metálicos, podem ser eletrizados por indução. Qual a razão? Devido à presença de elétrons livres.Com a aproximação do indutor, alguns elétrons livres (na verdade, muitos!! Depende da intensidade da carga Q do indutor) do induzido são repelidos para mais longe possível. Nesse caso, o “mais longe” significa a mais longín-qua extremidade do induzido, ou seja, a bola B (Figura 3.22).O que o processo da indução realiza é a separação interna de cargas no interior do induzido (A+B): a bola A fica com cargas induzidas negati-vas e a B com cargas induzidas positivas. Essa configuração se mantém enquanto a barra indutora for mantida no local.O que ocorrerá se a bola B for separada de A enquanto o bastão estiver mantido no lugar (Figura 3.23)?A bola fica com cargas negativas (porque as indutoras são positivas) e a esfera B fica com cargas do mesmo sinal das indutoras (Figura 3.24).O bastão com cargas indutoras positivas é levado para longe. O que resta são duas bolas eletrizadas, uma com excesso de elétrons e outra com falta de elétrons. Desse modo, por meio do processo da indução, as esferas A e B foram eletrizadas.

3.6 Máquinas de Indução O eletróforo é um bom exemplo de máquina de indução. Consta de dois discos, sendo um

deles isolante (disco A) e o outro metálico (disco B). O cabo do disco B é isolante.

Primeiramente, atritamos o disco A com uma flanela, por exemplo. Então, colocamos o disco

metálico sobre o disco carregado. O disco B fica eletrizado por indução. Finalmente, colocamos

Figura 3.22: O processo de indução.

Figura 3.23: O efeito da separação das bolas.

Figura 3.24: Efeito depois de deslocado o bastão.

60



esse disco em contato com a terra. As cargas negativas escoarão para ela. O disco metálico

adquirirá, assim, uma carga de sinal oposto àquela do disco A (Figura 3.25).

O induzido pode ou não envolver o indutor. No último caso, diz-se que a indução é completa

(Figura 3.26).

Finalmente, queremos destacar que pode haver o caso de in-

dução mútua, isto é, dois corpos carregados se deixam influenciar

mutuamente. A presença de um corpo próximo de outro provoca

alterações na distribuição de cargas deste último (veja Figura 3.27).

3.7 Eletrização por ContatoEsse é o caso mais simples de indução. Através do contato físico, as cargas são transferidas de

um corpo para o outro.

Exemplos

• ExEmplo 03Uma bola metálica A apoiada num pedestal isolante encontra-se eletricamente neutra (n° prótons = n° elétrons). Outra bola metálica B, de mesmo diâmetro, porém, eletrizada positivamente com carga Q, é aproximada, encostada e afastada de A.Depois de afastada, qual a carga em cada bola?

→ solução:Este é um exemplo de eletrização por contato que é marcante quando dois condutores são coloca-dos em contato direto (como no exemplo) ou por meio de um terceiro condutor (um fio condutor, por exemplo). As cargas se redistribuem e, no final do processo, os corpos em contato ficam com cargas de mesmo sinal. Como ocorre essa redistribuição de cargas?

Figura 3.27: Dois corpos carregados se deixam influenciar mutuamente.

Figura 3.25: Esboço do princípio de funcionamento do eletróforo.

Figura 3.26: Exemplo de indução completa. O induzido envolve completamente o indutor.

Figura 3.28

61



No contato, elétrons livres da bola A passam para a bola B, preenchendo lacunas positivas (falta de elétrons = carga positiva = lacuna positiva) e, assim, neutralizando algumas cargas positivas. Cada elétron, ao migrar para a bola B, deixa uma lacuna na bola A e anula uma lacuna na bola A. Dessa forma, a migração de elétrons de A para B corresponde à migração de cargas positivas de B para A. Isso ocorre até que as cargas redistribuídas entrem em equilíbrio eletrostático.Assim, a bola B fica com carga positiva Q’B < Q (a carga inicial) e a bola A, inicialmente neutra, fica com carga positiva Q’

A. A relação entre as cargas

Q, Q’A e Q’B reside numa lei geral denominada Lei da conservação da carga elétrica: carga total inicial = carga total final → Q = Q’A + Q’B.Se as bolas tiverem raios iguais → Q’A = Q’B

3.8 EletroscópiosSão instrumentos que servem para indicar se um corpo está ou não eletrizado. Existem

vários tipos de eletroscópio.

Figura 3.29: Cargas em quantidades iguais serão distribuídas em esferas iguais em contato.

Curiosidade

Num dos livros do De Magnete, Gilbert apresenta o primeiro instrumento elétrico de que se tem conhecimento. A ele Gilbert deu o nome de Verso-rium. Foi o primeiro eletroscópio a ser construído. É uma agulha metálica, parecida com uma bússola, colocada sobre uma haste que lhe dá total mobilidade. O Versorium é um aparelho que se eletriza facilmente. Com isso, ele se transforma num detector de eletri-zação. Mediante a aproximação de um corpo eletrizado, ele se coloca em movimento. É uma espécie de detector de forças elétricas.

Figura 3.30: Versorium de Gilbert – O primeiro eletroscópio elétrico. / Fonte: Adaptado de Phy6.

http://www.phy6.org/earthmag/NSTA1B.htm

62



Atividades Experimentais

• AtividAdE 2 - Construindo um “Versorium” caseiro.

→ mAtEriAl: • canudinhos de polipropileno; • papel toalha (ou sulfite); • lápis com ponta; • pedaço de massa de modelar ou prendedor de roupas; • uma tira (ou régua) de acrílico (de embalagens de acrílico).

→ montAgEm dE um ElEtroscópio dE um cAnudinho dE rEfrEsco

Eletroscópios são dispositivos que permitem detectar se um objeto está eletrizado, mas não indicam o sinal da carga elétrica.1. Coloque um lápis bem apontado na vertical em cima do tampo da mesa, fixando a outra extre-

midade em massa de modelar ou em um pregador de roupa.2. Dobre o canudinho pelo seu centro de gravidade; eletrize a metade B do canudinho e equilibre-o

na ponta do lápis colocado na vertical (Figura 3.31).

Cuidado: apenas com o toque dos dedos o canudinho pode se eletrizar. Por isso, ao dobrar e/ou atritar uma das metades, procure segurar

o canudinho na região central, onde deverá ser feita a dobra.

3. Eletrize a metade de outro canudinho (sem dobrá-lo) e depois, uma régua (ou pedaço) de acrílico (não serve plástico).

→ usAndo o ElEtroscópio

Aproxime o canudinho, que você acabou de atritar, da metade B do canudinho do eletroscópio. Faça o mesmo com a régua de acrílico.• Se houver repulsão rápida é porque

as cargas são iguais.• Se houver atração rápida é porque as

cargas são de sinais opostos.Observação: Tanto a régua de acrílico quanto o canudinho eletrizado “atra-em” a metade A do eletroscópio. Isso se explica pelo fenômeno da polarização de cargas que ocorre como no caso da esfera A do Exemplo 1.

Figura 3.31: Versorium caseiro.

Figura 3.32: Cargas iguais se repelem. Figura 3.33: Cargas opostas se atraem.

63



3.9 Pêndulo ElétricoComo o nome indica, se constituirmos um pêndulo contendo

na extremidade uma esfera condutora suspensa por um fio isolante,

se algum corpo que se aproxime do pêndulo estiver eletrizado, ele

atrairá a esfera.

Assim, o movimento do pêndulo indicará a existência (ou não)

de cargas no outro corpo e permitirá também fazer uma medida da

quantidade de carga nesse corpo através da comparação das intensi-

dades das forças.

Sua concepção é bastante simples. É constituído de

uma esfera metálica, na qual fica suspensa uma haste me-

tálica que se divide em duas folhas na parte inferior. O

sistema deve ficar protegido dentro de um recipiente, de

preferência vidro, para efeito de observação.

Para constatarmos se um corpo está eletrizado, basta

colocar esse corpo em contato físico com a pequena esfera.

Se ele tiver carga, haverá eletrização da esfera por contato.

Como consequência disso, perceberemos um movimento.

Exemplos

• ExEmplo 4Uma lâmina de forro de PVC eletrizada com carga – Q é aproxi-mada da cúpula de um eletroscópio de folhas. Considere o arranjo caseiro da Figura 3.37.a. Qual o excesso de cargas nas folhas do eletroscópio?b. Com as cargas indutoras na posição,

1º toca-se ligeiramente a cúpula com um dedo (esse pro-cedimento equivale a ligar a cúpula à Terra); e

2º levam-se para longe as cargas indutoras e as folhas nova-mente se abrem.

Qual a carga residual nas folhas?

Figura 3.34: O Pêndulo elétrico não se altera com a aproximação de um objeto neutro.

Figura 3.35: EletroscópioFigura 3.36: Esquema ilustrado do eletroscópio

Figura 3.37: Um eletroscópio simples.

64



→ solução:a. Qual o excesso de cargas nas folhas do eletroscópio?Como não existe contato entre a tira de PVC e a cúpula metálica, estamos diante de um processo de indução eletrostática.

b. Com as cargas indutoras na posição da Figura 3.39, toca-se ligeiramente a cúpula com um dedo (esse procedimento equivale a ligar a cúpula à Terra). Em seguida levam-se para longe as cargas indutoras e as folhas novamente se abrem. Qual a carga residual nas folhas do eletroscópio nessas circunstâncias? 1º Ao tocar com o dedo.

O corpo humano é um bom condutor elétrico. Quando um dedo toca a cúpula do elestroscó-pio, ele serve como um fio de ligação entre a cúpula e a Terra; assim, ele (o corpo humano) permite a movimentação de elétrons livres entre a cúpula e a Terra. Os elétrons livres, repelidos pelas cargas indutoras, podendo locomover-se para mais longe, rumam para a Terra via corpo humano.

As cargas indutoras negativas repelem os elétrons livres da cúpula para a outra extremidade.A cúpula fica com falta de elétrons (carga positiva) e as folhas de alumí-nio com excesso de elétrons (cargas negativas).As folhas de alumínio se abrem pela simples razão de que ambas ficam com cargas negativas e, por terem cargas de mesmo sinal, as folhas se repelem.Portanto, enquanto as cargas indutoras forem mantidas no local, as cargas em excesso nas folhas são negativas.

Figura 3.38: Eletroscópio baseado na indução: cargas induzidas no eletroscópio.

Figura 3.39: Descarregando o eletroscópio.

65



2º Ao afastar o indutor.O que ocorre quando, depois de o dedo ser retirado da cúpula, a tira de PVC e suas cargas indutoras (− Q ) forem levadas para longe?Livres das forças elétricas das cargas negativas indutoras, as cargas positivas acumuladas na cúpula se redistribuem por todo o eletroscópio. Assim, as folhas novamente se abrem, porém, agora isso ocorre porque elas estão com cargas positivas.

Figura 3.40: Ao afastar o indutor, ficamos com cargas de apenas um sinal no eletroscópio (positivas, nesse caso). Assim, as folhas se afastam.

Documents

FENÔMENOS ASSOCIADOS A CARGAS ELÉTRICAS · 3.5 Eletrização por Indução Pode-se eletrizar um corpo à distância, isto é, não há necessidade de contato físico entre os corpos