Eletricidade estática

Desenvolvimento da eletricidade por fricção

eletricidade estática
Fig. 1 – Eletricidade estática

Se esfregar-mos uma vareta de vidro com um pano de lã ou de seda, e depois a aproximarmos de pequenos pedaços de papel ou de palha, verificamos que estes corpos são atraídos. O mesmo se dá quando, em vez da vareta de vidro, empregarmos uma vareta de resina. Ex: um pau de lacre!

Quando um corpo adquire esta propriedade, diz-se que está “eletrizado”, ou está carregado de eletricidade. A esta eletricidade chama-se eletricidade estática. Fig. 1

A eletricidade  pode também ser obtida por simples contato com um corpo eletrizado. É o que acontece com a bola de sabugueiro quando vai ao contato com a vareta eletrizada. A bola adquire uma parte da carga de eletricidade da vareta e fica assim eletrizada. Pode então verificar-se que a bola é repelida pela vareta, fenómeno que se atribui ao fato de ficar a bola carregada de eletricidade da mesma espécie que a da vareta. são exatamente estas duas cargas da mesma espécie em presença provocam a repulsão.

A eletricidade  desenvolvida no vidro tem o nome de eletricidade positiva. A outra, a desenvolvida na resina, chama-se eletricidade negativa.

Não só o vidro e a resina podem ser electrizados por fricção. Se experimentarmos outros corpos, verificamos que todos eles podem ser electrizados com maior ou menor dificuldade, adquirindo uns a eletricidade do vidro e outros a eletricidade da resina. Tratando-se de metais, a eletrização só é possível em determinadas condições; mais adiante nos referiremos a isto, quando falarmos de corpos condutores e isoladores.

Das experiências anteriores podemos concluir que há duas espécies de electricidade (uma positiva e outra negativa), e que:
1. — Dois corpos carregados de electricidade do mesmo nome repelem-se;
2. — Dois corpos carregados de electricidade de nomes contrários atraem-se.

Potencial

Se esfregarmos com um pano de lã duas varetas de vidro iguais, uma durante muito tempo e a outra durante pouco tempo, podemos verificar que a electrização da primeira vareta fica desenvolvida em maior grau que a da segunda . A esse grau mais ou menos elevado de electrização ou de carga eléctrica chama-se potencial eléctrico.
Assim como dois corpos iguais podem adquirir potenciais diferentes, também dois corpos diferentes podem adquirir o mesmo potencial. É questão de se gastar mais ou menos energia na electrização de cada um deles.

Quando se consideram dois corpos com potenciais diferentes, chama-se potencial positivo ao potencial mais elevado, e potencial negativo ao potencial mais baixo.

Descarga elétrica

Ligando dois corpos eletrizados de potenciais diferentes por meio de um fio metálico, verifica-se que ao fim de pouco tempo o potencial dos dois corpos fica igual. O que tinha potencial mais elevado cedeu ao outro certa carga de electricidade, de forma a igualarem-se os dois potenciais. Diz-se então que houve uma descarga eléctrica.

reservatorios de agua
Fig. 2 – Descarga líquida

O que se passa com dois corpos eletrizados ligados por um fio metálico é comparável ao que se verifica com dois reservatórios de água comunicando por um tubo.

Se o nível líquido nos dois reservatórios for igual, nenhuma água passará de um para o outro. Se houver qualquer diferença de nível, o reservatório de nível mais elevado descarregará água para o outro até adquirirem ambos o mesmo nível.

Façamos agora a experiência de ligar um corpo eletrizado à terra por meio de um fio metálico. Pode verificar-se que ao fim de pouco tempo aquele corpo perde todas as suas propriedades eléctricas.

Explica-se isto por ser a Terra de muito grandes dimensões e, portanto, capaz de fazer esgotar toda a carga de eletricidade dos corpos que se ligam a ela.

Em vista das grandes dimensões da Terra, o seu potencial não se altera pela descarga dos corpos eletrizados, por isso convencionou-se que o potencial da Terra é igual a zero.

Faísca elétrica

Faísca elétrica
Fig. 3 – Faísca elétrica

Em certas ocasiões não é necessário fazer a ligação do corpo eletrizado com a terra para que se dê a descarga elétrica, basta que o potencial desse corpo seja bastante elevado e que se aproxime suficientemente de um corpo metálico ligado à terra. Vê-se então saltar uma faísca, que não é mais do que a descarga eléctrica através do ar. É o que acontece por exemplo quando uma nuvem carregada de eletricidade se aproxima da ponta de um pára-raios ou de qualquer ponto alto do solo.

A faísca também pode-se produzir entre dois corpos eletrizados não ligados à terra. Somente é necessário aproximá-los suficientemente um do outro e que entre eles exista uma elevada diferença de potencial.

Corpos bons e maus condutores da eletricidade

Quando se esfrega uma vareta de vidro ou de resina com um pano de lã, verifica-se que só a parte esfregada tem a propriedade de atrair corpos leves.

Tratando-se de uma vareta metálica, vê-se que toda a sua superfície, a friccionada e a não friccionada, adquire a mesma propriedade. É que a eletricidade se propaga nos metais por toda a sua superfície, ao passo que no vidro e na resina fica localizada apenas na parte friccionada.

Estas experiências levaram a classificar os corpos em duas classes :

a) Corpos bons condutores da eletricidade.

b) Corpos isoladores ou maus condutores da eletricidade.

O cobre, o latão, a prata e, em geral, todos os metais, são bons condutores de eletricidade. O vidro, a resina, a mica, a ebonite, a borracha, a madeira e os óleos, são maus condutores.

Notem que não é possível eletrizar os metais se não houver o cuidado de os segurar por intermédio de um corpo isolador. Na realidade, a eletrização dos metais também se produz quando seguros directamente com a mão, mas a eletricidade desenvolvida reparte-se imediatamente por toda a superfície metálica e, através do corpo humano, escoa-se para a terra.

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