Um condutor eletrizado positivamente foi colocado em contato com outro inicialmente neutro

1. Por que um corpo eletriza?

2. Tipos de Eletriza��o

2.1 Eletriza��o por Atrito

2.2 Eletriza��o por Contato de Condutores

2.3 Eletriza��o por Indu��o

1. Por que um corpo eletriza?

O famoso pol�tico e cientista americano, Benjamin Franklin, ap�s realizar um grande n�mero de observa��es experimentais, constatou que, quando dois corpos s�o atritados um contra o outro, se um deles se eletrizar positivamente, o outro, necessariamente, ir� adquirir carga el�trica negativa.

Por exemplo quando uma barra de  vidro � atritada com seda:

FIGURA 1

O vidro adquire carga positiva e a seda fica eletrizada negativamente.

Procurando uma explica��o para este fato, Franklin formulou uma teoria, segundo a qual os fen�menos el�tricos eram produzidos pela exist�ncia de um "fluido el�trico" que estaria presente em todos os corpos. Em um corpo n�o eletrizado (corpo neutro) este fluido este fluido existiria em "quantidade normal". Quando dois corpos diferentes eram atritados entre si, haveria transfer�ncia de parte do "fluido el�trico" de um para o outro. O corpo que recebesse fluido ficaria eletrizado positivamente e aquele que perdesse ficaria eletrizado negativamente. Desta maneira, segundo suas id�ias, n�o haveria cria��o nem destrui��o de carga el�trica, mas transfer�ncia de eletricidade de um corpo para o outro, isto �, a quantidade total de "fluido el�trico" permaneceria constante.

Atualmente sabemos que a teoria de Franklin era, pelo menos, parcialmente correta. De acordo com as descobertas realizadas no s�culo passado, sabe-se que realmente o processo de eletriza��o consiste na transfer�ncia de carga el�trica entre corpos que se atritam. Entretanto, esta transfer�ncia � feita atrav�s do fluido el�trico imaginado por Franklin mas, sim, pela passagem de el�trons de um corpo para outro.

2. Tipos de Eletriza��o

2.1 Eletriza��o por Atrito

O atrito entre dois corpos de materiais diferentes, inicialmente neutros, � a maneira de fazer com que eles se aproximem bastante para que os �tomos de um possam interagir com os �tomos do outro. Perder� el�trons o �tomo que exercer menor for�a sobre eles. Assim os dois corpos ficam eletrizados com carga de mesmo valor absoluto e sinais opostos (um com carga negativa e outro com carga positiva): diferentes materiais possuem diferentes afinidades por el�trons.

Um exemplo j� citado � entre o vidro e a seda (FIGURA 1). A seda tem maior afinidade por el�trons do que o vidro, assim quando se esfrega um peda�o de seda num bast�o de vidro, ambos inicialmente neutros, a seda rouba el�trons do bast�o ficando com excesso de el�trons e com carga negativa (eletrizado negativamente), j� o vidro fica com falta de el�trons, ou em outra vis�o, fica com excesso de pr�tons, ou seja com carga positiva (eletrizado positivamente).

2.2 Eletriza��o por Contato de Condutores

Quando um condutor eletrizado "A" � colocado em contato com um condutor "B", inicialmente neutro, ocorre uma transfer�ncia de portadores m�veis de carga de um para o outro. Assim, o condutor se eletriza.

Se "A" estiver eletrizado negativamente, uma certa quantidade de el�trons livres de "A" passar� para "B". Com isso, "A" ficar� menos negativo e "B" ser� eletrizado negativamente conforme FIGURA 2.

FIGURA 2

Se "A" estiver eletrizado positivamente, uma certa quantidade de el�trons livres de "B" passar� para "A", diminuindo o excesso de carga positiva de "A" (ou diminuindo a falta de el�trons de "A"), com isso como "B" sede el�trons para "A", que esta com falta, "B" acaba ficando eletrizado positivamente conforme FIGURA 3.

FIGURA 3

A FIGURA 3 mostra o movimento relativo das cargas positivas (pr�tons), pois na verdade que se movimenta s�o os el�trons.

De acordo com o Princ�pio da Conserva��o da Carga El�trica, as cargas finais (Q'a e Q'b) e (Qa e Qb) dos condutores s�o tais que:

No caso de condutores geometricamente id�nticos, temos, por simetria:

Esferas met�licas de mesmo raio: uma eletrizada com carga Q e a outra neutra conforme FIGURA 4.

FIGURA 4

2.3 Eletriza��o por Indu��o

• O que � Indu��o eletrost�tica - Consideramos um condutor AB, no estado neutro (n�o eletrizado), apoiado em um suporte isolante. Aproximemos do condutor, sem toc�-lo, um bast�o eletrizado positivamente (FIGURA 5).

FIGURA 5

Os el�trons livres, existentes em grande quantidade no condutor, s�o atra�dos pela carga positiva do bast�o, acumulando-se na extremidade "A". Como conseq��ncia deste deslocamento das cargas negativas para "A", a extremidade "B" apresentar� um excesso de cargas positivas, como mostra a FIGURA 5.

Observe que a aproxima��o do corpo carregada provocou, no condutor, uma separa��o de cargas, embora, como um todo, ele continue neutro (sua carga total � nula). Esta separa��o de cargas em um condutor, provocada pela aproxima��o de um corpo eletrizado � denominado indu��o eletrost�tica. O bast�o carregado positivamente provocou a indu��o � denominado indutor e as cargas que aparecem nas extremidades do condutor s�o denominadas cargas induzidas.

• Eletriza��o por indu��o - Suponha que, mantendo o indutor fixo em sua posi��o, liguemos � Terra, por meio de um fio condutor, o condutor AB  que sofreu a indu��o eletrost�tica (FIGURA 6).

FIGURA 6

Esta liga��o far� com que el�trons livres passem da Terra para o condutor AB, neutralizando a carga positiva induzida localizada no lado B (FIGURA 6).

Se desfizermos a liga��o com a Terra e, em seguida, afastarmos o indutor, a carga negativa induzida, que est� localizada na extremidade A, se distribuir� pela superf�cie do condutor. Observamos ent�o, que o condutor adquiriu uma carga negativa, isto �, uma carga de sinal contr�rio ao da carga do indutor (bast�o eletrizado positivamente). Este por sua vez, n�o perdeu nem recebeu carga durante o processo.

Esta maneira de eletrizar um condutor � denominada eletriza��o por indu��o.

O que acontece quando um condutor eletrizado for colocado em contato com um condutor neutro?

Quando um corpo neutro e condutor e colocado em contato com um corpo condutor e carregado?

O que ocorre quando um condutor eletrizado e ligado por meio de um fio condutor a Terra?

Quando e que o corpo está eletrizado positivamente?