Processos de eletrização

Os processos de eletrização são processos que permitem a eletrização de um corpo neutro, tornando-se um corpo carregado eletricamente positivo ou carregado eletricamente negativo, através do contato, atrito ou indução com outro corpo.

Leia também: Eletricidade — a área da Física que investiga os fenômenos relacionados às cargas elétricas

Resumo sobre processos de eletrização

Os processos de eletrização são formas de eletrizar os corpos.

Podemos eletrizar os corpos por contato, atrito ou indução.

Levar um choque ao tocar em algo, pentear os cabelos e a formação de raios são exemplos dos processos de eletrização por contato, atrito e indução, respectivamente.

Os condutores podem ser eletrizados por contato, atrito ou indução.

Os isolantes podem ser eletrizados por atrito.

Os metais, água e soluções iônicas são exemplos de condutores. Já a madeira, vidro e água destilada são exemplos de isolantes.

O que são os processos de eletrização?

Os processos de eletrização são fenômenos que permitem a transferência de cargas elétricas (propriedade física nas partículas) entre os corpos por meio do contato, atrito ou indução elétrica entre eles.

Tipos de processos de eletrização

Os processos de eletrização acontecem de três maneiras distintas: por contato, por atrito ou por indução. A seguir, você conhecerá as principais características de cada um.

→ Eletrização por contato

A eletrização por contato é o processo de eletrização descrito por uma transferência de cargas elétricas entre um corpo neutro e um corpo carregado (excesso ou deficiência de elétrons). Para eletrizarmos um corpo por contato são necessários dois passos simples:

Aproximar os corpos.

Separar os corpos.

Após isso ambos terão o mesmo sinal e quantidade de cargas elétricas. Essas informações podem ser obtidas matematicamente pela média aritmética das cargas elétricas iniciais, dadas pela expressão:

\(Q_{\text{nova}} = \frac{Q_1 + Q_2}{2}\)

• \(Q_{\text{nova}} \) → carga elétrica nova dos corpos, medida em Coulomb [\(C\)].
• \(Q_1\)e \(Q_2\)→ cargas elétricas iniciais dos corpos, medidas em Coulomb [\(C\)].

→ Eletrização por atrito

A eletrização por atrito é o processo de eletrização descrito por uma transferência de cargas elétricas entre dois corpos neutros fabricados por materiais diferentes. Para eletrizarmos um corpo por atrito são necessários dois passos simples:

1. Atritar os corpos.
2. Separar os corpos.

Após isso os corpos se atrairão, já que adquiriram a mesma quantidade de cargas elétricas, só que com sinais opostos, que serão decididos por meio da série triboelétrica, descrita pela tabela abaixo:

Essa tabela indica, por exemplo, que, se eu atritar a pele humana seca com o teflon, a pele humana ficará eletricamente positiva, por ter mais afinidade elétrica com a carga positiva; já o teflon, eletricamente negativo, por ter mais afinidade elétrica com a carga negativa. Vale ressaltar que nem todos os materiais que atritamos conseguem ser eletrizados, já que isso varia de acordo com a sua afinidade elétrica.

→ Eletrização por indução

A eletrização por indução é o processo de eletrização descrito pela transformação de um corpo neutro em um corpo carregado por meio da polarização das suas cargas elétricas e conexão a um fio terra. Para eletrizarmos um corpo por indução são necessários quatro passos simples:

1. Mover o corpo induzido (corpo neutro) para próximo do corpo indutor (corpo carregado).
2. Conectar o corpo induzido a um fio terra, transferindo ou recebendo cargas elétricas da ou para a Terra.
3. Remover o fio terra.
4. Separar os corpos.

Saiba mais sobre a eletrização por indução clicando aqui.

Processos de eletrização no dia a dia

Os processos de eletrização podem ser facilmente observados em nosso dia a dia. Levando isso em consideração, selecionamos algumas situações cotidianas em que observamos os processos de eletrização.

• Eletrização por contato: segurar fios desencapados, tocar em algo eletrizado e receber um choque.
• Eletrização por atrito: grudar o balão no cabelo após atritá-lo na cabeça, passar o papel na madeira ou na lã algumas vezes, escovar pêlos, pentear os cabelos, remover algumas blusas de lã.
• Eletrização por indução: formação de raios.

Condutores e isolantes

Condutores e isolantes são materiais que favorecem ou atrapalham, respectivamente, o fluxo de cargas elétricas em seu interior quando associados a uma diferença de potencial elétrico (ddp). Enquanto os condutores são capazes de se eletrizar por contato, atrito ou indução, os isolantes só são capazes de se eletrizar por atrito.

Um material isolante é capaz de se transformar em um material condutor, basta aplicarmos um campo elétrico que seja capaz de ionizar seus átomos, rompendo a rigidez dielétrica desse material. Alguns exemplos de condutores são os metais, água e soluções iônicas. Alguns exemplos de isolantes são o vidro, plástico, madeira, borracha e água destilada. Para saber mais detalhes sobre condutores e isolantes, clique aqui.

Exercícios resolvidos sobre processos de eletrização

Questão 1

(UFMT) Da palavra grega elektron derivam os termos eletrização e eletricidade, entre outros. Analise as afirmativas sobre alguns conceitos da eletrostática.

I. A carga elétrica de um sistema eletricamente isolado é constante, isto é, conserva-se.

II. Um objeto neutro, ao perder elétrons, fica eletrizado positivamente.

III. Ao se eletrizar um corpo neutro, por contato, ele fica com carga de sinal contrário à daquele que o eletrizou.

É correto o contido em:

A) I, apenas.

B) I e II, apenas.

C) I e III, apenas.

D) II e III, apenas.

E) I, II e III.

Resolução:

Alternativa B.

A alternativa III está incorreta, porque ao se eletrizar um corpo neutro por contato, ele fica com carga de sinal igual ao daquele que o eletrizou.

Questão 2

(UEL) É conhecido que “cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas elétricas de sinais contrários se atraem”.

Dispõe-se de quatro pequenas esferas metálicas A, B, C e D. Verifica-se que A repele B, que A atrai C, que C repele D e que D está carregada positivamente. Pode-se concluir que:

A) C está carregada negativamente.

B) A e C têm cargas do mesmo sinal.

C) A e B estão carregadas positivamente.

D) B tem carga negativa.

E) A e D se repelem.

Resolução:

Alternativa D.

De acordo com as informações, pode-se concluir que D repele C, então ambas têm o sinal positivo; C atrai A, então A tem o sinal negativo; e A repele B, então B tem o sinal negativo.

Fontes

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Eletromagnetismo (vol. 3). São Paulo: Editora Blucher, 2015.

SAMPAIO, José Luiz; CALÇADA, Caio Sérgio. Universo da Física: Ondulatória. Eletromagnetismo, Física Moderna. São Paulo: Atual, 2005.