Eletrização: Explicações mais detalhadas Ana Paula Souto 2012 Tipos de Eletrização Eletrização por atrito: inicialmente os dois materiais estão neutros Eletrização por contato: inicialmente um material está neutro e o outro eletrizado. A transferência de elétrons será do material eletrizado negativamente para o neutro ou do material neutro para o eletrizado positivamente. Condutores elétricos • São materiais em que a carga elétrica pode se mover com diferentes níveis de facilidade. Quanto maior a facilidade de movimento das cargas elétricas através do material, melhor condutor elétrico ele é. Existem na natureza condutores elétricos bons, intermediários e maus. Eletrização Maus condutores (isolantes): a transferência de elétrons ocorre apenas na região onde ocorreu o atrito ou o contato. Ex.: madeira, lã, vidro, borracha. Bons condutores: a carga elétrica transferida se distribui por toda a superfície do material, uma vez que as cargas se repelem e podem se mover com facilidade dentro do material. Ex.: diferentes metais e água. Instalação elétrica residencial Condutores intermediários: em algumas situações se comportará como mau condutor (ex. pele humana e ar seco) e em outras como bom condutor (ex. pele humana e ar úmido). O que faz os metais e a água da torneira ou a umidade do ar serem bons condutores elétricos? Não metais Metais Gases nobres (nº de prótons) MATERIAL ELETRIZADO: POSITIVAMENTE = PERDEU ELÉTRONS NEGATIVAMENTE = GANHOU ELÉTRONS ÁTOMO IONIZADO: CÁTION = PERDEU ELÉTRONS ÂNION = GANHOU ELÉTRONS SUBSTÂNCIAS Podem ser IÔNICAS São formadas por MOLECULARES São formadas por ÍONS MOLÉCULAS Ex.: Sal de cozinha (vários compostos iônicos de NaCl) LIGAÇÃO IÔNICA Ex.: Água (moléculas de H20) LIGAÇÃO COVALENTE METÁLICAS São formadas por ÍONS METÁLICOS Ex.: Barra de ferro (íons Fe+² ligados por elétrons livres), Anel de prata (íons Ag+ ligados por elétrons livres) LIGAÇÃO METÁLICA Ligação metálica • Definição: ligação que ocorre entre íons metálicos positivos unidos por uma “nuvem ou mar de elétrons” livres. Ex.: anel de Prata (vários íons Ag+ ligados) Elétrons da última camada (menor força de atração com o núcleo) Água da torneira ou umidade do ar • As moléculas de água estão em interação com íons (cátions e ânions) dissolvidos, que são responsáveis por conduzir os elétrons. p.64 Raios, relâmpagos e trovões Os raios transportam enorme quantidade de carga elétrica. Como resultado, o ar se aquece, emite luz (relâmpago) e expande (trovão). --+++++++++ Para-raios • Objetos pontiagudos concentram mais carga elétrica e poderiam ser usados para atrair as descargas elétricas da atmosfera. • As cargas transferidas são conduzidas para a terra através do fio terra. Neutraliza tanto corpos carregados negativamente quanto aqueles carregados positivamente. O que muda é o sentido de deslocamento das cargas. Choque produzido por eletricidade estática Ocorre durante tempo suficiente para descarregar o excesso de cargas de um corpo eletrizado. Não é prejudicial à saúde! Experimento 2 - questões 1. A lata foi eletrizada, pois houve transferência de parte dos elétrons entre o canudinho eletrizado e a lata inicialmente neutra. 2. A linha afasta-se da lata, pois adquire parte das cargas transferida à lata. Cargas de mesmo sinal se repelem. 3. A lata é descarregada, ou seja, os elétrons em excesso na lata foram transferidos para nosso corpo e dele para a terra, ou seja, nosso corpo funcionou como um fio terra. 4. Sem o suporte de isopor os elétrons são transferidos imediatamente para a mesa. Experimento 2 - questões 5) 6) 7) As semelhanças são que ambos os materiais (canudinho e lata) podem ser eletrizados. Entretanto, existem algumas diferenças entre esses objetos. Primeiro, para que o objeto metálico, bom condutor de eletricidade, seja eletrizado, é preciso mantê-lo isolado. Já o canudinho que é mau condutor de eletricidade pode ser manuseado, desde que não seja a superfície que foi eletrizada. Segundo, as cargas elétricas se distribuem em toda a superfície externa do metal, enquanto em isolantes, a parte eletrizada são aquelas que são atritadas. O que faz acender a lâmpada de néon é a passagem de carga elétrica por ela no momento em que essa carga é transferida da latinha para a terra, passando pela lâmpada e por nosso corpo. Esse movimento de cargas elétricas é chamado “corrente elétrica”. (a passagem da corrente elétrica faz o filamento da lâmpada aquecer e emitir luz) Os choques que tomamos quando tocamos objetos eletrizados em dias secos se devem à passagem de corrente elétrica por nosso corpo. O acendimento da lâmpada de néon se deve ao mesmo processo de passagem de corrente elétrica pela lâmpada.