Processos a começar de eletrização curado fenômenos pois promovem a passagem de cargas no meio de corpos condutores quer isolantes com garantia de uma diferenciação no dígito de elétrons quer pelo atrito.
Processos a começar de eletrização são fenômenos na qual elétrons são transferidos a começar de um material para um novo em atributo de sem igual diferença na tamanho de cargas elétricas efetivo entre dois quer mais corpos, ou, ainda, pela aquisição a começar de energia advinda do atrito no meio de corpos.
Existem três personagens de pleitos de eletrização, são eles: por atrito, por contato e também por indução. A compreensão sobre que nem ocorrem esses processos, por intervenção de suas definições serviço como pela realização a começar de exercícios, é greta fundamental do instrução da eletrostática — diferente das áreas da física a começar de maior visibilidade entre os conteúdos a começar de física no Exame Nacional do Ensino Médio (Enem).
O pois que é eletrização?
Eletrização é o pleito de tornar diferente corpo eletricamente neutro no interior de um carne eletricamente carregado. Corpos neutros são aqueles pois que apresentam a mesma amplitude de prótons e também elétrons, em função de essas são as partículas subatômicas dotadas a começar de carga elétrica.
Todos os pleitos de eletrização consistem no meio de retirar quer fornecer elétrons a sem-par corpo. O até mesmo não pode centro dito dos prótons, que, por estarem presos no núcleo atômico, não podem seio conduzidos no meio de um átomo e também outro. Desse modo, quando diferente corpo neutro obtém elétrons, sua carga converte-se negativa, reciprocamente, ao morrer elétrons, sua carga transforma-se positiva.
Existem três formas distintas a começar de eletrização: por atrito, por contato bem como por indução. Neste artigo, discutiremos detalhadamente qualquer uma delas, começando pela primeira.
Eletrização por atrito
A eletrização por fricção acontece acima de tudo quando dois quer mais corpos isolantes são esfregados sem-par contra o outro. O causa de atritar os corpos doa energia aos elétrons desses materiais. Os elétrons dos materiais isolantes em geral encontram-se fortemente atraídos pelos núcleos a começar de seus próprios átomos, por isso, precisam a começar de uma vida extra para o lado de saltar a começar de um massa para outro.
Durante a eletrização por atrito, sem-segundo dos corpos perde elétrons bem como o um novo ganha elétrons. Dessa forma, ao finalíssima do processo, eles dois corpos estarão junto a cargas a começar de módulo igual, porém de interrogações opostos.
Nem todos os corpos vão no caso de eletrizar quando atritados, do lado de sabermos quais são os pares a começar de materiais que, quando atritados, tornam-se eletrizados, é meticuloso conhecer sua afinidade elétrica, em função de existem materiais pois tendem a receber elétrons, nada obstante também existem aqueles pois “preferem” perdê-los. Essa igualdade é descrita a começar de forma empírica por sem-segunda tabela convivida como série triboelétrica.
A série triboelétrica separa distintos materiais consoante sua tendência a começar de ganhar quer perder elétrons. Na tabela|1| a seguir, por exemplo, os primeiros materiais, na estala mais alta dela, são aqueles pois tendem a conquistar cargas positivas quando atritados, quer seja, tendem a perder elétrons. Os últimos materiais, por sua vez, são aqueles porquanto tendem a beber elétrons e, portanto, a marcar cargas negativas após terem sido atritados, confira:
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Material |
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Pele a começar de mão humana (seca e também sem gordura) |
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Vidro |
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Cabelos humanos secos e também sem gordura |
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Acrílico |
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Lã |
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Papel (sulfite, guardanapos, papel utilizado para enxugar mãos etc.) |
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Borracha a começar de balões inflados |
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Plástico PVC, PP, vinil (canudinho, sacos plásticos, forros a começar de pvc etc.) |
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Teflon |
Para entender quais materiais são compatíveis, quer seja, pois se eletrizarão ao serem atritados, devemos antepor aqueles porquanto se encontram o e também distante uns dos restantes na tabela, do mesmo modo que o último bem como o primeiro, por exemplo. Fazendo isso, garantimos porquanto um dos matérias absorva os elétrons soltos pelo um novo elemento junto com o qual é atritado.
Eletrização por contato
A eletrização por contato representa em fazer juntamente com que dois corpos condutores entrem no interior de contato, na condição a começar de que pelo menos sem-segundo deles localize-se previamente carregado. Esse personagem de eletrização dá-se com máximo frequência no meio de materiais condutores, como neles os elétrons encontram-se livres e, portanto, dotados a começar de grande mobilidade. Dessa maneira, não é necessária algum energia extraordinário para fazê-los saltarem a começar de um elemento para outro.
Quando dois corpos condutores idênticos e também eletricamente carregados tocam-se, os elétrons passam a começar de um substância para o mais um até pois as cargas elétricas a começar de ambos fiquem iguais. Dessa maneira, na condição de quisermos dominar qual é a carga finalíssima entre eles, basta fazermos a média aritmética das cargas:
A equação antecedente é válida apenas do lado de o quando em pois que dois corpos condutores e também idênticos são colocados dentro de contato, na hipótese de o no caso de em questão envolvesse o contato simultâneo no meio de n corpos, a tamanho de corpos deveria medula levada dentro de conta, confira:
Considere duas esferas condutoras A e também B, a começar de raios diferentes, denotados tal qual RA e também RB. Na vulto seguinte, mostramos a fórmula do potencial elétrico a começar de cada diferente dessas esferas, no interior de seguida, igualamo-las do lado de que, então, obtivéssemos a fórmula pois que nos permite fazer a carga elétrica nessas esferas após o contato no meio de elas, observe:
QA bem como QB – carga elétrica dos corpos A e também B
RA e também RB – raios dos corpos A e também B
UA e também UB – potencial elétrico dos corpos A e também B
Eletrização por indução
A eletrização por indução reproduz em aproximar sem-segundo corpo previamente carregado, designado de indutor, a começar de um elemento condutor eletricamente neutro, apelidado de induzido, a começar de modo pois que a presença das cargas do indutor faça na companhia de que os elétrons do carne induzido movam-se no interior de seu interior, ocorrendo diferente polarização a começar de cargas.
A polarização das cargas nada e é pois que uma separação no meio de cargas positivas e também negativas. Quando polarizado, o massa induzido ainda é neutro, pois tem o até número a começar de prótons bem como elétrons. Dessa forma, para o lado de que esse carne torne-se eletrizado, é necessária a presença a começar de um novo corpo ou, ainda, a começar de um resposta pelo qual os elétrons possam fluir. Via a começar de regra, faz-se o aproveitamento de uno aterramento, pois consiste no meio de conectar o carne induzido à terra, através de um fio condutor.
Depois a começar de aterrado, os elétrons presentes no carne induzido podem fluir dentro de direção à terra quer da terra no meio de direção ao carne induzido, em conformidade com o figura das cargas presentes no carne indutor.
Em resumo, o litígio de eletrização por indução advém nas subsequentes etapas:
- Etapa 1: Aproximação no meio de o indutor e também o induzido.
- Etapa 2: Polarização das cargas do induzido, devido à aproximação do indutor.
- Etapa 3: Aterramento do induzido, na presença do indutor, a começar de modo pois os elétrons possam fluir da terra quer à terra.
- Etapa 4: Retirada do aterramento.
- Etapa 5: Afastamento do indutor.
Veja mais: Indução eletromagnética – responsável pelo surgimento a começar de correntes elétricas no interior de materiais condutores
Exercícios sobre os pleitos de eletrização
Questão 1) (IF-SP) A tabela a assistir mostra a série triboelétrica:
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Pele a começar de coelho |
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Vidro |
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Cabelo humano |
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Mica |
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Lã |
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Pele a começar de gato |
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Seda |
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Algodão |
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Âmbar |
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Ebonite |
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Poliéster |
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Isopor |
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Plástico |
Por modo dessa série, é possível definir a carga elétrica adquirida por qualquer material quando atritado junto a outro. O isopor, ao alma atritado acompanhado por a lã, fica enfarruscado negativamente.
O vidro, ao substância atritado na companhia de a seda, ficará carregado:
a) positivamente, pois ganhou prótons.
b) positivamente, pois perdeu elétrons.
c) negativamente, pois ganhou elétrons.
d) negativamente, pois perdeu prótons.
e) em companhia de carga elétrica nula, pois é impossível o vidro eixo eletrizado.
Gabarito: Letra b
Resolução:
Uma vez porquanto o vidro exibe-se antes da seda na série triboelétrica, esse tem diferente maior tendência a obter cargas elétricas positivas do pois que a seda, logo, a alternativa correta é a tipo b.
Questão 2) (IF-SP) Raios são descargas elétricas a começar de grande dinamismo que conectam as nuvens a começar de tempestade à atmosfera bem como ao solo. A intensão típica a começar de um raio é a começar de 30 mil amperes, por volta de mil vezes a abundância de sem-segundo chuveiro elétrico, bem como os raios percorrem distâncias da apresto de 5 km.
(www.inpe.br/webelat/homepage/menu/el.atm/perguntas.e.respostas.php. Acesso em: 30.10.2012.)
Durante una tempestade, sem-segunda nuvem carregada positivamente acerca de sem-segundo edifício pois que possui uno para-raios, pelo que a vulto a seguir:
De igualdade com o enunciado, pode-se asseverar que, ao implantar-se uma descarga elétrica no para-raios,
a) prótons passam da nuvem do lado de o para-raios.
b) prótons passam do para-raios para o lado de a nuvem.
c) elétrons passam da nuvem do lado de o para-raios.
d) elétrons passam do para-raios para o lado de a nuvem.
e) elétrons e também prótons transferem-se a começar de um carne a outro.
Gabarito Letra d
Resolução:
Uma vez porquanto a nuvem relaciona-se carregada acompanhado por cargas positivas, ela induz a movimentação a começar de elétrons do solo, próximo de o para-raios, dentro de direção à nuvem, já que, do mesmo modo que sabemos, as cargas positivas não são conduzidas, logo, a alternativa correta é a tipo d.
Questão 3) (Mackenzie) Uma área metálica eletrizada, em companhia de carga elétrica correspondente a -20,0 μC, é colocada próximo de outra domínio idêntica eletricamente neutra. Em seguida, encosta-se a área em outra também idêntica eletrizada em companhia de carga elétrica compatível a 50,0 μC. Após esse procedimento, as esferas são separadas.
A carga elétrica armazenada na esfera, no finalíssima desse processo, é conforme a:
a) 20,0 μC
b) 30,0 μC
c) 40,0 μC
d) 50,0 μC
e) 60,0 μC
Gabarito: Letra a
Resolução:
O enunciado reporta em dois demandas de eletrização por contato, ambos envolvendo dois corpos, logo, faremos o cálculo da carga ao finalíssima de qualquer processo, confira:
Somando-se e também dividindo-se as cargas elétricas no interior de cada singular dos contatos, descobrimos pois que a carga finalíssima deverá seio de 20,0 μC, portanto, a retribuição correta é a caracteres a.
Notas
|1| Tabela tirada de: http://www.rc.unesp.br/showdefisica/99_Explor_Eletrizacao/paginas%20htmls/S%C3%A9rie%20Triboel%C3%A9trica.htm
