O fenômeno da eletrização consiste em conferir cargas elétricas a um corpo neutro através de um corpo carregado eletricamente. Isso pode ser feito a partir de três processos de eletrização, que são: por atrito, por contato e por indução.
Um corpo é considerado eletricamente carregado, ou eletrizado, quando possui excesso de prótons ou elétrons. Sendo assim, um corpo pode ficar eletrizado de duas formas:
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positivamente: quando o corpo perde elétrons e fica com excesso de prótons;
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negativamente: quando o corpo ganha elétrons e fica com excesso de cargas negativas.
Quando um corpo não é eletrizado e possui a mesma quantidade de prótons e elétrons, ele é classificado como neutro.
O foco deste texto é o processo de eletrização por indução que se baseia no princípio da atração e repulsão de cargas elétricas e na indução eletrostática.
A indução eletrostática é a denominação dada a um processo que permite a separação de cargas elétricas no interior de um condutor quando ele é aproximado de um corpo eletrizado. Observe na figura um esquema de como ela ocorre:
Inicialmente há um corpo neutro e um corpo carregado positivamente separados um do outro
Veja o que acontece quando aproximamos os dois objetos:
Os dois corpos são aproximados e acontece uma separação de cargas no condutor
O esquema mostra como ocorre a indução eletrostática. Observe que, ao aproximarmos um corpo carregado positivamente de uma esfera condutora neutra, ocorre uma separação das cargas elétricas em seu interior. Isso acontece porque as cargas positivas da barra atraem as cargas negativas da esfera e repelem as positivas, que vão para o lado oposto, conforme uma das propriedades das cargas elétricas.
O corpo eletrizado que aproximamos do condutor é denominado indutor, e as cargas elétricas induzidas que ficam na superfície desse condutor são chamadas de cargas induzidas.
Vimos até agora como ocorre a separação de cargas elétricas no condutor, mas ele ainda é considerado neutro, já que tem o mesmo número de prótons e elétrons. Para que esse corpo fique eletrizado, devemos manter o indutor em suas proximidades e conectá-lo à terra. Observe a figura:
A esfera condutora é conectada à terra
Os elétrons da terra são conduzidos pelo fio condutor para a parte positiva da esfera no sentido de neutralizá-la. Ao neutralizar as cargas elétricas positivas, o fio que conecta a esfera à terra é retirado e restam apenas as cargas negativas.
A esfera fica apenas com cargas negativas
Por fim, as cargas negativas distribuem-se uniformemente por toda a superfície da esfera.
A haste de sustentação da esfera deve ser feita de um material isolante, como madeira ou plástico, de forma que não sirva para conduzir cargas elétricas da esfera para a terra ou vice-versa.
Na natureza, o principal exemplo de eletrização por indução são os raios. Quando uma nuvem está carregada eletricamente, ela induz na superfície cargas de sinais opostos. Cria-se, então, um campo elétrico entre a superfície e a nuvem. Se esse campo for muito intenso, ocorrerá uma descarga elétrica muito forte, formando o raio.
Aproveite para conferir a nossa videoaula sobre o assunto:
