Eletricidade estática
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
A Eletricidade Estática é a carga elétrica num corpo cujos átomos apresentam um desequilíbrio em sua neutralidade. O ramo da física que estuda os efeitos da eletricidade estática é a Eletrostática.
O fenômeno da eletricidade estática ocorre quando a quantidade de elétrons gera cargas positivas ou negativas em relação à carga elétrica dos núcleos dos átomos.
Quando existe um excesso de elétrons em relação aos prótons, diz-se que o corpo está carregado negativamente. Quando existem menos elétrons que prótons, o corpo está carregado positivamente. Se o número total de prótons e elétrons é equivalente, o corpo está num estado eletricamente neutro.
Existem muitas formas de "produzir" eletricidade estática, uma delas é friccionar certos corpos, por exemplo, o bastão de âmbar, para produzir o fenômeno da eletrização por fricção.
Índice |
[editar] Âmbar
O âmbar é uma resina semi-transparente fossilizada cuja cor é amarelada. Presume-se que seja proveniente de uma espécie já extinta de pinheiro. Os Paleontólogos freqüentemente encontram insetos pré-históricos quase intactos conservados dentro de pedaços de âmbar. Quando posto em combustão, o âmbar exala um agradável aroma almiscarado.
[editar] Histórico
Os gregos desde o século VI antes de Cristo esfregavam bastões de âmbar em tecido para atrair objetos leves tais como pequenos pedaços de palha, algodão entre outros. Thales de Mileto é tido como o primeiro a fazer experiências científicas com o âmbar no sentido de tentar explicar o fenômeno da atração.
William Gilbert (1544-1603), médico da rainha da Inglaterra Isabel I, foi quem introduziu a palavra “eletricidade”, esta foi derivada da palavra grega “elektron” que era o nome que os gregos davam ao âmbar.
Du Fay, em 1733, descobriu duas formas de eletricidade diferentes. vítrea (gerada a partir de substâncias, como o vidro), resinosa (originada de substâncias, como o âmbar).
Em 1753, John Canton, descobriu que o vidro produz as duas formas de eletricidade. Sua geração dependia do material onde o vidro era friccionado. Em função da descoberta as designações vítrea e resinosa ficaram obsoletas e foram substituídas por eletricidade positiva e eletricidade negativa.
[editar] Geração
Quando se fricciona o vidro com lã, este fica eletrizado positivamente. Quando o atritamos com flanela, sua polarização se torna negativa. No caso da resina, ao friccioná-la com lã, sua polaridade se torna negativa, atritando-a com uma folha metálica, a sua carga fica positiva.
A carga elétrica é uma propriedade da matéria. Todo átomo contém um núcleo, este é constituído de prótons cuja carga elétrica é positiva, e nêutrons, estes não possuem carga. Orbitante em torno do núcleo atômico está uma nuvem de elétrons de carga elétrica negativa.
Em função das polaridades opostas foram atribuídos sinais positivo e negativo às cargas elétricas. Aquelas que possuem o mesmo sinal de polarização se repelem, as de sinais diferentes se atraem.
Todos os corpos possuem cargas elétricas (positivas e negativas). Se um determinado material está em equilíbrio, é considerado sem carga, ou neutro. Assim, considera-se material eletrizado aquele que possui mais cargas de uma determinada polaridade do que outra.
[editar] Eletrização
Quando os objetos estão carregados, não importa a polaridade, estão eletrizados. A eletrização pode ocorrer por indução, contato e posterior separação entre dois materiais, ou atrito.
Para se criar eletricidade estática em laboratório, um bom exemplo é o conhecido Gerador Eletrostático de Van de Graaff. Casualmente podemos gerar eletricidade estática ao atritar um cobertor, roupa de lã, etc ao nosso corpo, também no caminhar, o contato e separação da sola de nossos calçados com o piso gera eletricidade estática.
[editar] Eletrização por Atrito
Pode-se eletrizar um corpo atritando-o á outro, fazendo com que um deles perca elétrons, e consequentemente deixando-o com carga elétrica (positiva ou negativa). A carga dos corpos eletrizados desse modo possuem carga de sinais opostos. Um exemplo é quando passamos um pente várias vezes no cabelo , o pente fica carregado,podemos perceber isso aproximando-o a pequenas particulas de papel.
[editar] Eletrização por Contato
Ao se pegar um corpo eletrizado e encostá-lo em um neutro, este cede uma parte de sua carga ao corpo neutro, deixando-o com carga de mesmo sinal que o primeiro. Suponhamos que uma das esferas seja a esfera "A" e a outra, esfera "B", digamos que a esfera "A" está eletrizada negativamente e a esfera "B" está neutro, ao entrarem em contato, os elétrons em excesso na esfera "A", espalham-se pelo conjunto. Assim, "A" continua negativa, mas com um menor número de elétrons em excesso e "B", que estava neutro inicialmente, eletriza-se negativamente. Logo, como as duas esferas estão eletrizadas com cargas de mesmo sinal elas se repelem saindo do contato. Mas, se considerarmos as esferas "A" e "B" como condutores de mesmas dimensões, após o contato eles teram cargas iguais.
(QA + QB)/2
[editar] Eletrização por Indução
Aproximando um corpo eletrizado de um corpo neutro, as cargas de mesmo sinal na área eletrizada se afastarão e o corpo ficará com suas cargas separadas pela sua área. O corpo fica neutro, porém se analisada cada área separadamente elas estarão com predominância de uma carga enquanto o corpo eletrizado estiver próximo.
[editar] Geração
Um exemplo típico de geração casual de eletricidade estática em nosso corpo ocorre quando vestimos roupas de lã, etc. Um fator importante na geração de eletricidade estática é a umidade, pois quanto mais seco estiver o ar, mais facilmente a carga se desenvolve.
[editar] Influência em máquinas e equipamentos
Na aviação, a eletricidade estática é fator relevante à segurança das aeronaves. Um avião, por exemplo, após aterrissar necessita ser descarregado estaticamente, pois a tensão desenvolvida pode facilmente ultrapassar 250.000 Volts.
Os helicópteros também precisam ser descarregados estaticamente, pois a carga eletrostática acumulada na fuselagem pode provocar centelhas e explosões ao ser transferida para o ambiente de aterrissagem.
Nos automóveis também ocorre a eletrização quando estes são submetidos a grandes velocidades ao ar seco, podendo seus ocupantes ao sair ou entrar no veículo tomarem uma descarga elétrica.
Em eletrônica, a eletricidade estática é objeto de estudo e pesquisa, pois muitos são os danos causados pela eletrização dos corpos e sua conseqüente descarga em equipamentos e componentes.
Recentemente (2003), ocorreu um acidente que presume-se foi causado pela descarga de uma centelha estática num foguete brasileiro na base aero-espacial de Alcântara. Cuja explosão causou a morte de diversos técnicos e engenheiros.
