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PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO E. E. MARIA ARIOENE DE SOUZA Disciplina: Física Turma: 3ª série Prof. Eriberto Souza Campo Redondo/RN Setembro de 2021 PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO As maneiras por meio das quais um corpo transfere carga elétrica para outro são chamadas de processos de eletrização. Por que o cabelo da jovem fica dessa maneira? Faça uma pesquisa e descubra como funciona o gerador deVan de Graaff. PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO Quais são os processos de eletrização? ➢ Eletrização por Atrito; ➢ Eletrização por Contato; ➢ Eletrização por Indução. ELETRIZAÇÃO POR ATRITO Considere dois corpos isolantes – vidro e lã, por exemplo –, inicialmente neutros. Quando são atritados, a lã retira elétrons do vidro, passando a ficar com excesso de elétrons enquanto o vidro fica com falta de elétrons. ELETRIZAÇÃO POR ATRITO Dessa forma, a lã adquire carga total negativa e o vidro, positiva, em quantidades de mesmo módulo. Principal característica da eletrização por atrito: ➢ Os corpos, inicialmente neutros, adquirem, após o processo, cargas de sinais opostos e mesmo módulo. ELETRIZAÇÃO POR ATRITO Na eletrização por atrito, como saber qual material fica carregado positivamente e qual fica negativamente? A Série Triboelétrica é uma lista de materiais colocados em determinada ordem indicando aqueles que, ao serem atritados, têm maior possibilidade de perder elétrons. Ela é construída de forma empírica e os materiais são acrescentados à medida que experimentos são realizados. SÉRIE TRIBOELÉTRICA Na série ao lado, se atritarmos dois materiais, aquele que estiver situado mais acima transfere elétrons para o que está mais abaixo. Por exemplo, quando atritados, o vidro fica positivo e a lã negativa, porque os elétrons do vidro são transferidos para a lã. ELETRIZAÇÃO POR CONTATO Na eletrização por contato, os corpos devem ser condutores para que os elétrons tenham possibilidade de movimentação, passando de um corpo para o outro. Além disso, um deles, pelo menos, deve estar carregado eletricamente no início do processo. ELETRIZAÇÃO POR CONTATO Quando dois corpos são colocados em contato, as cargas elétricas tendem a se distribuir entre eles, portanto, é possível eletrizar um corpo colocando-o em contato a outro já eletrizado. Vale a pena ressaltar que são os elétrons que se movimentam pelos corpos e, caso os corpos sejam idênticos, as cargas se distribuem equitativamente entre eles. ELETRIZAÇÃO POR CONTATO ELETRIZAÇÃO POR CONTATO As principais características da eletrização por contato. Caso os corpos eletrizados por contato sejam idênticos, as cargas finais se distribuem igualmente entre ambos, ou seja, suas cargas finais terão o mesmo valor. ➢ Os corpos envolvidos são feitos de materiais condutores; ➢ A carga elétrica final terá o mesmo sinal nos corpos eletrizados. ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO Na eletrização por indução “separação”, a transferência de cargas elétricas ocorre com o auxílio de um terceiro elemento e não existe contato entre o corpo eletricamente carregado (indutor) e o corpo que será eletrizado (induzido). Por exemplo, considere um bastão eletrizado negativamente (indutor) e uma esfera neutra (induzido). A esfera, portanto, apresenta prótons e elétrons em quantidades iguais. ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO O processo de eletrização da esfera por indução ocorre de acordo com as etapas a seguir. ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO As principais características do processo de eletrização por indução. ➢ O induzido que será eletrizado, deve ser constituído de material condutor; ➢ Indutor e induzido não podem se tocar; ➢ Deve haver um terceiro elemento, no caso a ligação terra; ➢ A carga final do induzido terá sinal oposto a do indutor. Portanto, indutor positivo provoca uma eletrização negativa no induzido e vice-versa. EXERCÍCIOS 1) Em relação à eletrização de um corpo, analise as afirmativas a seguir. I. Se um corpo neutro perder elétrons, ele fica eletrizado positivamente; II. Atritando-se um bastão de vidro com uma flanela, ambos inicialmente neutros, eles se eletrizam com cargas iguais; III. O fenômeno da indução eletrostática consiste na separação de cargas no induzido pela presença do indutor eletrizado; IV. Aproximando-se um condutor eletrizado negativamente de outro neutro, sem tocá-lo, este permanece com carga total nula, sendo, no entanto, atraído pelo eletrizado. V. Um corpo carregado pode repelir um corpo neutro. Estão corretas a) apenas a I, a II e a IV. b) apenas a I, a III e a IV. c) apenas a I, a IV e a V. d) apenas a II e a IV. EXERCÍCIOS 2) A respeito dos processos de eletrização, marque a alternativa incorreta: a) Após a eletrização por contato, os corpos terão cargas elétricas de mesmo sinal. b) Na eletrização por indução, o corpo que inicia o processo já eletrizado é denominado de indutor. c) Ao atritar duas canetas compostas de polietileno, ambas ficam eletrizadas negativamente. d) A série triboelétrica é aplicada à eletrização por atrito. e) Após a eletrização por indução, o corpo induzido apresenta carga elétrica de sinal oposto à carga do indutor. EXERCÍCIOS 3) Um estudante atrita um pente de plástico em seu cabelo e aproxima-o de um filete de água, que imediatamente se encurva na direção do pente. Marque a alternativa que explica de forma correta o motivo pelo qual isso ocorre. a) O fenômeno é possível porque a água é um condutor universal. b) Após o atrito, o pente adquire a mesma carga elétrica da água, por isso, o filete é atraído. c) As cargas elétricas em excesso no pente atraem as cargas de mesmo sinal da água, fazendo com que o filete sofra deflexão. d) As cargas elétricas em excesso no pente atraem as cargas de sinal oposto da água, fazendo com que o filete sofra deflexão. EXERCÍCIOS 4) Um bastão de vidro é atritado com um chumaço de algodão e um pedaço de isopor é atritado com um pedaço de lã. Utilizando a série triboelétrica anterior, determinar: a) o sinal das cargas adquiridas pelo vidro, algodão, isopor e lã após os processos de eletrização por atrito. b) o que ocorre se, após esse procedimento, aproximarmos o chumaço de algodão do pedaço de lã. EXERCÍCIOS 5) Duas esferas condutoras, A e B, presas por fios isolantes e próximas uma da outra, equilibram-se como mostra a figura a seguir. O que é possível afirmar a respeito das cargas elétricas de A e B? EXERCÍCIOS 6) Considerar três esferas metálicas idênticas A, B e C. Inicialmente, a esfera A tem carga elétrica de +6 µC, enquanto B e C estão neutras. A esfera A é colocada em contato com a esfera B e, em seguida, com a esfera C. Quais as cargas finais das esferas A, B e C? EXERCÍCIOS 7) A figura 1 mostra um caminhão-tanque que pode ser utilizado no transporte de combustível das refinarias para os postos de combustível. O tanque usado para o transporte de combustível é todo metálico, com aberturas em cima para a colocação do combustível e inspeção e com saídas na parte de baixo para a transferência do combustível – figura 2 – para os postos de combustível. A transferência do combustível do caminhão para o posto segue uma norma de procedimentos que servem para garantir a segurança de todos, principalmente no sentido de evitar fagulhas que possam dar início a uma explosão. Um dos principais procedimentos é aterrar o tanque ao solo. EXERCÍCIOS Considerando o exposto acima, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). ( ) Estando o tanque eletricamente neutro, ele não possui cargas elétricas. ( ) O aterramento do tanque visa fazer com que o caminhão-tanque fique com uma carga elétrica resultante igual a zero, porque, em função dos pneus, feitos de borracha, e do seu atrito com o ar, o caminhão pode ficar eletricamente carregado. EXERCÍCIOS 8) Em uma aula de Física, foram utilizadas duas esferas metálicas idênticas, X e Y: X está suspensa por um fio isolante na forma de um pêndulo e Y fixa sobre um suporte isolante, conformerepresentado na figura abaixo. As esferas encontram-se inicialmente afastadas, estando X positivamente carregada eY eletricamente neutra. Considere a descrição, abaixo, de dois procedimentos simples para demonstrar possíveis processos de eletrização e, em seguida, assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas dos enunciados, na ordem em que aparecem. EXERCÍCIOS I - A esfera Y é aproximada de X, sem que elas se toquem. Nesse caso, verifica-se experimentalmente que a esfera X é ........ pela esfera Y. II - A esfera Y é aproximada de X, sem que elas se toquem. Enquanto mantida nessa posição, faz-se uma ligação da esfera Y com a terra, usando um fio condutor. Ainda nessa posição próxima de X, interrompe-se o contato de Y com a terra e, então, afasta-se novamente Y de X. Nesse caso, a esfera Y fica ........ . a) atraída – eletricamente neutra b) atraída – positivamente carregada c) atraída – negativamente carregada d) repelida – positivamente carregada e) repelida – negativamente carregada
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