Domine eletrostática para o vestibular! Carga elétrica, 3 métodos de eletrização, eletroscópios + tabelas comparativas. Aprenda com exemplos do cotidiano.
1. Introdução
Você já sentiu um choque ao encostar numa maçaneta ou viu um pente atrair pedaços de papel? Esses fenômenos são exemplos simples de eletrostática, o ramo da física que investiga cargas elétricas em repouso e as forças que surgem entre elas. Neste post, você encontrará uma explicação detalhada e organizada em tópicos, combinando parágrafos corridos, listas e tabelas, para entender desde a natureza da carga elétrica até a detecção de eletrização.
2. O que é Carga Elétrica?
A carga elétrica é uma propriedade das partículas subatômicas que compõem a matéria. Cada átomo possui:
| Partícula | Localização | Carga (C) |
|---|---|---|
| Próton | Núcleo | +1,6 × 10-19 |
| Elétron | Eletrosfera | –1,6 × 10-19 |
Um corpo é neutro quando o número de prótons e elétrons é igual. Se ele perde elétrons, fica positivamente carregado; se ganha elétrons, torna‑se negativamente carregado. A quantização da carga afirma que a carga total QQ só pode ser um múltiplo inteiro da carga elementar ee:
Q = n × e
- Q: carga total do corpo (C)
- n: número inteiro (positivo para excesso de prótons, negativo para excesso de elétrons)
- e: carga elementar (1,6 × 10⁻¹⁹ C)
3. Condutores vs. Isolantes
Nem todos os materiais permitem o livre movimento dos elétrons. Em condutores, como metais e o corpo humano, os elétrons se deslocam com facilidade, enquanto em isolantes, como vidro e plástico, eles permanecem fortemente presos ao núcleo. Essa diferença é essencial para compreender como ocorre a eletrização.
4. Princípios Fundamentais da Eletrostática
A eletrostática baseia-se em dois princípios:
- Ação entre cargas: cargas de mesmo sinal se repelem; cargas de sinais opostos se atraem.
- Conservação da carga: em um sistema isolado, a soma algébrica de todas as cargas permanece constante — cargas não são criadas nem destruídas, apenas transferidas entre corpos.
5. Processos de Eletrização
Corpos podem adquirir carga elétrica por três métodos:
5.1 Eletrização por Atrito
Ao esfregar materiais diferentes, elétrons passam de um corpo para outro:
- Quem cede elétrons → fica positivo
- Quem recebe elétrons → fica negativo
Exemplo: vidro + seda → vidro (+), seda (–)
5.2 Eletrização por Contato
Um condutor carregado toca um corpo neutro; as cargas se redistribuem até alcançar o mesmo potencial elétrico.
5.3 Eletrização por Indução
- Aproxima‑se um corpo carregado de um condutor neutro (sem contato).
- O campo do indutor separa cargas internas (polarização).
- Conecta‑se o condutor à Terra, permitindo fluxo de elétrons.
- Afastando o indutor e removendo o fio terra, o condutor fica carregado com sinal oposto ao do indutor.
6. Equilíbrio Eletrostático
Quando um condutor está eletrizado, as cargas de mesmo sinal se repelem e migram para a superfície externa, anulando o campo elétrico no interior. Esse estado de repouso é chamado de equilíbrio eletrostático.
7. Eletroscópios: Detectores de Carga
Os eletroscópios permitem identificar se um corpo está carregado e o sinal da carga:
| Tipo | Princípio | Observação |
|---|---|---|
| Eletroscópio de folhas | Repulsão de lâminas metálicas | As lâminas se abrem visivelmente |
| Eletroscópio de fio | Atração ou repulsão de esfera | Esfera se move conforme a carga |
Ao aproximar ou tocar um objeto carregado, as lâminas ou a esfera recebem carga e se movem, indicando a presença e o tipo de eletrização.
Conclusão
Agora você já domina os pilares da eletrostática! Entendeu como a carga elétrica se comporta, os segredos da eletrização por atrito, contato e indução, e como os eletroscópios detectam cargas ocultas. Esses conceitos explicam desde choques em maçanetas até raios em tempestades — e são decisivos no VESTIBULAR!
