Quando Atritamos a caneta no cabelo que tipo de eletrização ocorre?

Existem basicamente três processos de eletrização conhecidos. Por atrito, por contato (condução) e por indução. A eletrização por atrito ocorre basicamente com materiais considerados isolantes. Um dos materiais, quando friccionado com outro material, perde elétrons e fica carregado positivamente. O outro material ganha estes elétrons ficando carregado negativamente conforme mostra a figura 01.

Figura 01: representação das três etapas do processo de eletrização por atrito. Inicialmente, os corpos são neutros. Depois, eles são friccionados. E por último, ambos estão carregados com cargas iguais em módulo, porém sinais contrários.

Já no processo de indução, exige-se um material condutor pra ser utilizado como induzido.
Na eletrização por contato, é necessário que pelo menos um dos dois seja condutor de eletricidade. Isto porque otimiza a distribuição das cargas pelo respectivo corpo. Portanto, a eletrização é máxima se os dois materiais envolvidos são condutores, pois as cargas vão fluindo até atingir um equilíbrio eletrostático.

A série triboelétrica foi criada pra classificar os materiais que se eletrizam por atrito, quanto à facilidade de trocarem cargas elétricas. Série triboelétrica é portanto o termo utilizado para designar uma listagem de materiais em ordem crescente quanto à possibilidade de perder elétrons. Ou seja, quanto maior a facilidade em adquirir cargas positivas, mais alta é a posição que ocupa na tabela. É o caso do atrito entre lã e PVC. Deste modo, foram classificados conforme o quadro abaixo.

Nota-se então que a otimização na transferência de cargas elétricas acontece quando são atritados corpos dos extremos do quadro. Ou seja, quando são atritados aquele que ocupa a posição mais alta da quadro com o que ocupa a posição mais baixa da tabela. Isto é uma consequência da conservação das cargas elétricas, pois os elétrons perdidos pelos corpos do topo do quadro são absorvidos pelos corpos da posição mais baixa da tabela. O atrito de um corpo com o vizinho imediatamente abaixo ou imediatamente acima, segundo esta classificação, é menos favorável à troca de elétrons.

O objetivo desta atividade é propor aos professores um conjunto de dinâmicas que auxiliem o aluno a entender os conceitos de eletrostática, podendo ser utilizado total ou parcialmente.

São atividades, desenvolvidas ao longo do capítulo de eletrostática, que giram em torno de explicações para fenômenos observados pelos alunos numa experiência. Por exemplo, a caneta faz o filete de água curvar-se. Nesse processo é possível mostrar e compreender a atuação das forças elétricas, como também as propriedades elétricas dos materiais. As atividades poderão ser realizadas em 4 etapas:

Em condições normais, o átomo é eletricamente neutro, ou seja, o número de prótons é igual ao número de elétrons. Entretanto, os elétrons têm grande poder de se libertar dos átomos e eletrizar outras substâncias.

Tanto elétrons quanto prótons criam em torno de si uma região de influência, ou campo de força. Quando um elétron e um próton se aproximam o suficiente para que seus campos de força possam influir um sobre o outro, eles se atraem mutuamente. Mas se dois elétrons põem em contato seus campos de força eles se repelem entre si. O mesmo acontece quando 2 elétrons se aproximam.

Para designar essas atrações e repulsões, convencionou-se dizer que as partículas possuem algo chamado carga elétrica, que produz os campos de força. Os elétrons possuem carga elétrica negativa e os prótons positiva. As cargas opostas se atraem e as cargas iguais se repelem.

Um pedacinho de seda possui uma quantidade imensa de átomos. Em cada um deles, o número de prótons é igual ao de elétrons. Se de alguns átomos forem retirados alguns elétrons, haverá um desequilíbrio: o número de prótons ficará maior e o corpo ficará eletrizado positivamente. Ao contrário, se forem adicionados elétrons, de forma que o número destes seja maior que o de prótons, o corpo ficará com excesso de elétrons e ficará eletrizado negativamente. Caso o pedaço de seda tenha átomos com igual número de elétrons e prótons, ele não estará eletrizado. Uma carga anula e outra e o corpo fica neutro eletricamente.

Através do atrito, dois matérias diferentes podem ficar eletrizados. Ao se atritar seda com vidro, por exemplo, a seda torna-se carregada negativamente e o vidro fica com carga positiva. Isso é devido à passagem de alguns elétrons do vidro para a seda: esta fica com excesso de elétrons e o vidro com deficiência. O mesmo acontece quando se penteia o cabelo. O atrito faz com que o pente fique eletrizado, o que pode ser verificado aproximando-o de pequenos pedaços de papel: estes são atraídos pelo pente.

Mas por que isso ? Os prótons saem muito dificilmente dos núcleos dos átomos onde se encontram. Ao contrário, os elétrons de certas substâncias saem facilmente do átomo em torno do qual giravam, passando para outros.

Dizemos que um corpo está eletrizado quando está com excesso de cargas positivas ou negativas. E que ele é neutro se tiver um número igual de elétrons e prótons.

Se aproximarmos um corpo eletrizado de um corpo neutro, produz-se uma movimentação de cargas dentro do corpo neutro.

Se o corpo eletrizado estiver com excesso de cargas positivas, muitas cargas negativas dentro do corpo neutros serão atraídas pelo corpo carregado positivamente e se dirigirão para a extremidade que ele está tocando.

Com isso, a extremidade oposta ficará com deficiência de elétrons e excesso de prótons. O objeto, anteriormente neutro, passou a ter as duas extremidades opostamente eletrizadas.

Esse fenômeno de separação das cargas pela simples aproximação de um objeto eletrizado explica o poder de atração do pente sobre os pedacinhos de papel. O atrito com o cabelo eletriza o pente. Quando ele se aproxima do papel, as cargas deste se separam: as do mesmo sinal do pente são atraídas, as do sinal contrário serão repelidas. Isso fará com que o pente puxe o papel.

Para comprovar estes efeitos, faça o seguinte: coloque vários pedacinhos de papel sobre a mesa; com uma flanela ou feltro, atrite um pente ou bastão de vidro; aproxime-o dos papeizinhos e verá que eles serão atraídos.

Fundamentos da Eletricidade

Cargas de mesmo sinal se repelem. 
Cargas de sinais contrários se atraem.

Condutores e Isolantes de Eletricidade

Os corpos podem ser bons ou maus condutores de eletricidade. São bons ou maus condutores de eletricidade. São bons condutores: os metais (cobre, ferro, alumínio, níquel), a grafita etc. São maus condutores (isolantes): o papel, porcelana, borracha, vidro, e a madeira seca, entre outros

Isolantes e Condutores

A contenção de correntes mediante a utilização de materiais (isolantes) que oferecem alta resistência à passagem de corrente, suportam altas voltagens sem se romper, e não se deterioram com o tempo. A resistência à luz solar, chuvas, faíscas e abrasão também pode ser importante.

A resistência elétrica dos isolantes costuma cair com a temperatura (com exceção do papel e do asbesto) e a presença de impurezas químicas.

As propriedades mecânicas desejadas variam conforme a aplicação: fios requerem revestimentos flexíveis, feitos de materiais plásticos como o cloreto de polvinil, enquanto o vidro e a porcelana são usados em dispositivos rígidos, como nos isolantes destinados a apoiar cabos de alta tensão. Em geral, bons isolantes térmicos são bons isolantes elétricos.

Aplicações

Os isoladores elétricos usados nos postes são de porcelana e os cabos de ferramentas usadas pelos eletricistas são de borracha ou de plástico.

Condutores Elétricos

São substâncias (geralmente metais) cuja condutividade elevada as torna capazes de transmitir correntes elétricas. Geralmente são usadas em forma de fios ou cabos. O melhor condutor é a prata mas, por razões econômicas, o mais usado é o cobre.

As cargas elétricas podem ser transportadas por elétrons, como nos metais (condutores de 1º espécie) ou por íons, como nos eletrólitos (condutores de 2º espécie), ou ainda, por elétrons e íons, como nos gases rarefeitos dos tubos de descarga elétrica (condutores de 3º espécie).

TIPOS DE ELETRICIDADES

A eletricidade pode ser:

Estática – sem movimento (ocorre nos maus condutores elétricos).

Dinâmica – com movimento (ocorre nos bons condutores). O movimento das cargas elétricas através dos condutores recebem o nome de Corrente Elétrica.

ELEMENTOS DA CORRENTE ELÉTRICA

Numa corrente elétrica devemos considerar três aspectos:

VOLTAGEM – (Que é igual a diferença de potencial) é a diferença entre a quantidade de elétrons nos dois pólos do gerador. A voltagem é medida em volts (em homenagem ao físico italiano VOLTA ). O aparelho que registra a voltagem denomina-se VOLTÍMETRO;

RESISTÊNCIA – é a dificuldade que o condutor oferece á passagem da corrente elétrica. A resistência é medida em ohms (em homenagem ao físico alemão G.S. Ohms). Representamos a resistência pela letragrega ( W ).

INTENSIDADE – é a relação entre a voltagem e a resistência da corrente elétrica. A intensidade é medida num aparelho chamado AMPERIMETRO, através de uma unidade física denominada AMPÉRE.

Lei de Ohm pode ser assim enunciada:

“A intensidade de uma corrente elétrica é diretamente proporcional à voltagem e inversamente proporcional à resistência”

Assim podemos estabelecer suas fórmulas:

R = V / I
ou
V = R I

I = Intensidade (ampère)

V = Voltagem ou força eletromotriz

R = Resistência

CORRENTE CONTINUA OU ALTERNADA

A diferença entre uma e outra esta no sentido do “caminhar” dos elétrons. Na corrente continua os elétrons estão sempre no mesmo sentido. Na corrente alternada os elétrons mudam de direção, ora num sentido, ora no outro. Este movimento denomina Ciclagem.

Corrente Alternada – utilizadas nas residências e empresas.

Corrente Contínua – proveniente das pilhas e baterias .

Fonte: www.consulteme.com.br

Tanto elétrons quanto prótons criam em torno de si uma região de influência, ou campo de força. Quando um elétron e um próton se aproximam o suficiente para que seus campos de força possam influir um sobre o outro, eles se atraem mutuamente. Mas se dois elétrons põem em contato seus campos de força eles se repelem entre si. O mesmo acontece quando 2 elétrons se aproximam.

Para designar essas atrações e repulsões, convencionou-se dizer que as partículas possuem algo chamado carga elétrica, que produz os campos de força. Os elétrons possuem carga elétrica negativa e os prótons positiva. As cargas opostas se atraem e as cargas iguais se repelem.

Um pedacinho de seda possui uma quantidade imensa de átomos. Em cada um deles, o número de prótons é igual ao de elétrons. Se de alguns átomos forem retirados alguns elétrons, haverá um desequilíbrio: o número de prótons ficará maior e o corpo ficará eletrizado positivamente.

Ao contrário, se forem adicionados elétrons, de forma que o número destes seja maior que o de prótons, o corpo ficará com excesso de elétrons e ficará eletrizado nagativamente.

Caso o pedaço de seda tenha átomos com igual número de elétrons e prótons, ele não estará eletrizado. Uma carga anula e outra e o corpo fica neutro eletricamente.

Através do atrito, dois materias diferentes podem ficar eletrizados. Ao se atritar seda com vidro, por exemplo, a seda torna-se carregada negativamente e o vidro fica com carga positiva. Isso é devido à passagem de alguns elétrons do vidro para a seda: esta fica com excesso de elétrons e o vidro com deficiência.

O mesmo acontece quando se penteia o cabelo. O atrito faz com que o pente fique eletrizado, o que pode ser verificado aproximando-o de pequenos pedaços de papel: estes são atraídos pelo pente.

Mas por que isso ? Os prótons saem muito dificilmente dos núcleos dos átomos onde se encontram. Ao contrário, os elétrons de certas substâncias saem facilmente do átomo em torno do qual giravam, passando para outros. Dizemos que um corpo está eletrizado quando está com excesso de cargas positivas ou negativas. E que ele é neutro se tiver um número igual de elétrons e prótons.

Se aproximarmos um corpo eletrizado de um corpo neutro, produz-se uma movimentação de cargas dentro do corpo neutro. Se o corpo eletrizado estiver com excesso de cargas positivas, muitas cargas negativas dentro do corpo neutros serão atraídas pelo corpo carregado positivamente e se dirigirão para a extremidade que ele está tocando. Com isso, a extremidade oposta ficará com deficiência de elétrons e excesso de prótons. O objeto, anteriormente neutro, passou a ter as duas extremidades opostamente eletrizadas.

Esse fenômeno de separação das cargas pela simples aproximação de um objeto eletrizado explica o poder de atração do pente sobre os pedacinhos de papel. O atrito com o cabelo eletriza o pente. Quando ele se aproxima do papel, as cargas deste se separam: as do mesmo sinal do pente são atraídas, as do sinal contrário serão repelidas. Isso fará com que o pente puxe o papel.

ISOLANTES E CONDUTORES

A contenção de correntes mediante a utilização de materiais (isolantes) que oferecem alta resistência à passagem de corrente, suportam altas voltagens sem se romper, e não se deterioram com o tempo. A resistência à luz solar, chuvas, faíscas e abrasão também pode ser importante. A resistência elétrica dos isolantes costuma cair com a temperatura (com exceção do papel e do asbesto) e a presença de impurezas químicas.

As propriedades mecânicas desejadas variam conforme a aplicação: fios requerem revestimentos flexíveis, feitos de materiais plásticos como o cloreto de polvinil, enquanto o vidro e a porcelana são usados em dispositivos rígidos, como nos isolantes destinados a apoiar cabos de alta tensão. Em geral, bons isolantes térmicos são bons isolantes elétricos.

Condutores elétricos são substâncias (geralmente metais) cuja condutividade elevada as torna capazes de transmitir correntes elétricas. Geralmente são usadas em forma de fios ou cabos. O melhor condutor é a prata mas, por razões econômicas, o mais usado é o cobre.

As cargas elétricas podem ser transportadas por elétrons, como nos metais (condutores de 1¦ espécie) ou por íons, como nos eletrólitos (condutores de 2¦ espécie), ou ainda, por elétrons e íons, como nos gases rarefeitos dos tubos de descarga elétrica (condutores de 3¦ espécie).

Fonte: www.coladaweb.com.br

É possível eletrizar um corpo. Para isso, é necessário fazer com que o número de elétrons se torne diferente do número de prótons. Se o número de elétrons for maior que o número de prótons, o corpo estará eletrizado negativamente; se o número de elétrons for menor que o de prótons, ele estará eletrizado positivamente. A eletrização pode ocorrer de três modos: por atrito, por contato ou por indução.

Através do atrito, podemos transferir uma grande quantidade de cargas elétricas de um objeto para outro. A ação mecânica provoca uma transferência de elétrons entre os objetos. Aquele cujos elétrons estão mais fracamente ligados ao núcleo cederá elétrons ao outro, que fica negativamente carregado.

A eletrização por contato consiste em encostar um objeto já eletrizado num outro, eletricamente neutro. A cargas irão se redistribuir entre os dois objetos, eletrizando o corpo neutro com cargas de mesmo sinal do eletrizado.

Na eletrização por indução, a eletrização de um condutor neutro ocorre por simples aproximação de um corpo eletrizado, sem que haja contato entre eles. As cargas do objeto condutor neutro são separadas pela aproximação do corpo eletrizado, ficando as cargas de mesmo sinal do indutor o mais distante possível dele. Para manter o objeto induzido eletrizado, mesmo após o afastamento do indutor, devemos ligar o lado mais distante à terra.

O que acontece quando Atritamos a caneta no cabelo?

Como ocorre a eletrização de um tubo de caneta quando atritado com o cabelo?

Que tipo de eletrização ocorre quando esfregamos um objeto plástico nos cabelos?

Qual processo de eletrização descreve o fenômeno do cabelo ser atraído pelo pente?