O que acontece quando colocamos em contato com a Terra um corpo eletricamente carregado por meio de um fio condutor?

Processos de eletrização nada mais são do que a forma como um corpo pode ganhar ou perder elétrons. Ocorrem por três formas: atrito, contato e indução.

Eletrização por atrito

Se dois corpos, inicialmente neutros e constituídos de materiais diferentes, forem atritados pode ocorrer eletrização, ou seja, um corpo pode retirar elétrons do outro. Se isso acontecer, esses dois corpos vão adquirir cargas elétricas de mesmo módulo e de sinais contrários.

Como exemplo, pegaremos um pedaço de seda e um tubo de vidro. De início, os dois estão eletricamente neutros.

Ao atritarmos a seda no vidro notamos, experimentalmente, que elétrons do vidro são transferidos para a seda. Dessa forma:

O vidro adquire carga elétrica +Q e a seda adquire carga elétrica –Q. São cargas de mesmo módulo e de sinais contrários.

A eletrização por atrito pode acontecer nos isolantes e nos condutores de eletricidade. A diferença é que, nos condutores, a carga elétrica se distribui pela superfície deste corpo e nos isolantes ela ficará concentrada na região em que ocorreu o atrito.

A eletrização por atrito está bastante presente no nosso cotidiano. Vejamos alguns exemplos:

1. Quando passamos o pente nos cabelos, pode ocorrer eletrização. A insistência no atrito do pente, quando houver eletrização, fará os fios de cabelo se repelirem e, dessa forma, o cabelo ficará armado.
2. O atrito do automóvel com o ar, ou do nosso corpo com o estofamento do carro, pode gerar cargas elétricas e, consequentemente, levamos choques ao tocarmos os metais do carro.
3. No inverno, quando usamos agasalho de lã, o atrito desse material com nosso corpo gera cargas elétricas. Dessa forma, o agasalho e nosso corpo ficam eletrizados, porém, nosso corpo descarrega as cargas toda vez que tocamos em metais e o agasalho fica eletrizado. Ao retiramos esse agasalho, escutamos barulhos (estalos) como se lã estivesse quebrando.

Eletrização por contato

A eletrização por contato ocorre apenas para condutores de eletricidade e pelo menos um dos corpos já deve estar eletrizado, ou seja, carregado com cargas elétricas.

Para mais de dois corpos, o contato pode ser feito de forma simultânea ou sucessiva. O contato simultâneo ocorre quando colocamos em contato todos os corpos ao mesmo tempo. Já o contato sucessivo faz-se vários contatos.

Dados dois corpos condutores de eletricidade em que um deles já se encontra eletrizado com cargas elétricas.

Faz-se o contato deles encostando um corpo no outro ou ligando-os por meio de um fio condutor de eletricidade. Elétrons do corpo neutro passam para o corpo eletrizado até que atinja o equilíbrio elétrico, entre esses dois corpos.

No equilíbrio, os corpos vão adquirir cargas elétricas de mesmo sinal. No nosso exemplo, ambos ficam eletrizados com cargas elétricas positivas.

A troca de cargas elétricas ocorre apenas entre os corpos A e B sem envolver o restante do universo. Então, podemos escrever que:

QA = Q’A + Q’B

Para qualquer troca de cargas elétricas num contato entre condutores com pelo menos um deles eletrizado, podemos escrever que:

∑Q antes = ∑Q depois

Se os corpos A e B forem idênticos, isto é, se eles tiverem a mesma forma e o mesmo volume, suas cargas no final serão iguais.

Corpo A idêntico ao B ⇒Q’A = Q’

Se os corpos forem não idênticos, o de maior volume armazena uma quantidade maior de cargas elétricas.

Eletrização por indução

A presença de um corpo carregado com uma carga elétrica em uma região do espaço gera efeitos ao seu redor de forma que outro corpo colocado nessa região sentirá esse efeito. Dizemos que o segundo corpo sofreu uma indução.

O processo de eletrização por indução utiliza dois corpos: o indutor e o induzido.

O indutor é um corpo condutor ou isolante de eletricidade que já se encontra previamente carregado com carga elétrica positiva ou negativa.

O induzido é um corpo neutro e condutor de eletricidade que vai ser carregado com carga de sinal contrário ao indutor.

O induzido deve ser aproximado do indutor, sem que haja contato.

A presença da carga do indutor provoca uma indução no corpo que foi aproximado, ou seja, elétrons vão de uma face para outra conforme mostra a figura abaixo.

O induzido deve ser ligado à Terra. A Terra se comporta como um gigantesco condutor de eletricidade que vai descarregar todos os corpos em contato com ela. No caso de pequenas esferas, podemos fazer o contato terra encostando nossos dedos.

A Terra vai descarregar a face positiva do induzido enviando elétrons para o condutor e a face negativa não consegue neutralizar devido à atração da carga do indutor.

Até, imediatamente, antes da ligação terra, a carga elétrica do induzido era nula. Agora, este condutor está eletrizado com carga elétrica negativa.

O próximo passo é desfazer a ligação terra.

Ao afastarmos o induzido do indutor, a carga elétrica daquele corpo vai se distribuir pela sua superfície.

No final do processo, obtivemos um corpo (induzido) carregado com carga elétrica de sinal contrário à do indutor. Já a carga elétrica do indutor nada sofreu durante todo o processo.

Por: Wilson Teixeira Moutinho

Veja também:

• Eletrização por Atrito
• Eletrização – Exercícios
• Carga Elétrica
• Eletricidade