Processos de Eletrização

Voltando ao tema, ao se atritar em objetos de diferentes substâncias, é possível retirar ou acrescentar elétrons aos átomos que os constituem, o que os tornará mais positivos ou mais negativos, evidenciando a possibilidade de atração entre eles. Esse processo é chamado de eletrização por atrito. Como as duas substâncias que constituem os objetos diferentes possuem cargas elétricas opostas, diz-se que entre elas existe uma diferença de potencial elétrico. Quando um átomo possui número de elétrons diferente do número de prótons, ele é chamado de íon, e o processo de torná-lo um íon (adicionando ou retirando elétrons), de ionização.

Além da eletrização por atrito, existem outras duas formas simples de se eletrizar ou ionizar uma substância: por contato ou por indução. O processo de eletrização por contato ocorre quando colocamos dois corpos, um eletrizado positivamente, por exemplo, e um neutro em contato direto. A tendência é que fluam elétrons do corpo neutro para o corpo eletrizado positivamente até que ambos estejam com a mesma carga elétrica. Num caso particular, quando se tem uma esfera de carga Q e outra de mesmo raio, neutra, colocadas em contato, no final do processo cada uma terá uma carga Q/2. Isso nos leva a um princípio básico: a conservação da energia. Exemplificando melhor, temos que: caso dois corpos condutores postos em contato, sendo pelo menos um deles eletrizado, a carga elétrica tende a se estabilizar, sendo dividida entre os dois, fazendo com que ambos tenham a mesma carga, inclusive com mesmo sinal. O cálculo da carga resultante é dado pela média aritmética entre a carga dos condutores em contato como é mostrado na Figura 3.

Mostrando um exemplo numérico para fixar esse entendimento, se tivéssemos um condutor A com carga igual a Q1 = 10C em contato com um condutor B com carga Q2 = 2C, após o contato eles teriam a mesma carga com valor dado por:

Mas perceba que os condutores nem sempre poderão ter cargas positivas, mas o princípio se aplica da mesma forma. Se, por exemplo, o condutor A com carga igual Q1 = -2C é posto em contato com um condutor B com Q2 = 4C, teremos ao final a seguinte carga nos dois condutores:

O processo de eletrização por indução ocorre quando aproximamos um corpo positivamente eletrizado a um corpo eletricamente neutro sem, no entanto, haver o contato físico. As cargas positivas do corpo eletricamente positivo atrairão os elétrons do corpo neutro, criando uma espécie de dipolo (cargas positivas de um lado e cargas negativas do outro, separadas por uma distância d). Para completar o processo, coloca-se o corpo, agora como um dipolo, em contato com a Terra (através de um fio condutor, por exemplo). A Terra, nesse caso, vai funcionar como um terceiro corpo, eletricamente negativo. A tendência é que elétrons livres na superfície da Terra fluam para o lado positivamente carregado do chamado dipolo. Retirando-se a ligação com a Terra e afastando-se os corpos, o segundo corpo fica negativamente eletrizado. O processo de eletrização por indução é mostrado na Figura 4.