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Neste documento, aprenda sobre a produção de electricidade estática através da fricção entre dois corpos diferentes. Saiba como as cargas elétricas são produzidas, transferidas por contato e indução, e como as cargas opostas se atrairam ou se repelem. Ensaie perguntas sobre as cargas negativas e positivas, materiais que facilmente produzem electricidade estática e como a fricção produz electricidade.
Tipologia: Redação
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Não perca as partes importantes!
As Seis Fontes de Eletricidade
Para produção de eletricidade..- alguma forma de energia deve ser usada para acionar os elétrons. As seis fontes básicas de energia que podem ser utilizadas são: FRICÇAO, PRESSAO, CALOR, LUZ, MAGNETISMO e A,ÇAO QUíMICA. Antes de iniciar o estudo destas fontes, V. apren- derá alguma coisa sô~re cargas elétricas.
I COMO SE PRODUZ ELETRICIDADE
Cargas Elétricas
V. aprendeu que os elétrons circulam ao redor do núcleo de um · átomo e são mantidos nas suas órbitas pela atração da carga positiva do núcleo. Se V. puder, no entanto , forçar o elétron a sair de sua órbita, a ação dêste elétron passará a ser conhecida pelo nome de eletricidade.
Os elétrons que forem retirados de suas órbitas sob uma ação qualquer causarão uma falta de elétrons no lugar de onde saíram e um excesso de elétrons no ponto que atingiram. :tste excesso de elétrons em uma substância é chamado de "carga negativa", enquanto que a falta de elétrons é conhecida como "carga positiva". Quando estas cargas exis- tirem, V. terá o que é conhecido como eletricidade "estática". Para originar uma carga positiva ou negativa, o elétron terá que se movimentar, enquanto as cargas positivas do núcleo permanecem imó- veis. Qualquer material que apresente uma carga "positiva" terá seu número normal de cargas positivas no núcleo e falta de elétrons. Um material carregado negativamente, entretanto, terá um excesso de elétrons.
V. está pronto agora para compreender como a fricção pode produzir êste excesso ou falta de elétrons que por sua vez dará origem à eletri- cidade estática.
EXCESSO DE ELÉTRONS
FALTA DE ELÉTRONS
COMO A FRIcçAO PRODUZ ELBTRICIDADE
Atração e Repulsão de Cargas
Quando os corpos se apresentam carregados de eletricidade estática, êles se comportam de modo diferente do normal. Assim, se V. colocar uma esfera carregada positivamente, próximo de uma outra carregada nega-
temente grandes e as esferas forem leves e tiverem liberdade de-movi- mento elas entrarão em contato. No entanto, tenham elas liberdade- de movimento ou não, uma fôrça de atração existirá Rempre entre cargas de nomes opostos. Esta atração tem lugar, porque o excesso de elétrons da carga negativa procura encontrar um : lugar que tenha necessidade de elétrons. Se V r juntar dois corpos de cargas opostas ,.. o excesso de elétrons da carga negativa se .transferirá para o corpo onde faltam elétrons. Esta trans- ferência ou passagem de elétrons de uma carga negativa para uma posi- tiva é chamada de "descarga". _ __ Usando duas esferas d,e mesmo tipo de carga, seja positiva ou negativa, V. verá que elas se repelirão mutuamente.
SE ATRAEM
CARGAS IGUAIS
SE REPELEM
COMO A FRICÇÃO PRODUZ ELETRICIDADE
Transferência de Cargas Estáticas por Contato
Embora a maioria da$ cargas estáticas seja devida à fricção elas tam- bém poderão aparecer de outras maneiras. Se um objeto possui uma carga estática, êle influenciará todos os outros objetos próximos. Esta influência poderá ser exercida por contato ou indução. Carga positiva significa faIta de elétrons e sempre atrairá elétrons, enquanto que carga negativa significa excesso de elétrons e sempre repelirá elétrons. Se V. tocar com um bastão carregado positivamente uma barra metáli- ca sem carga , os elétrons da barra serão atraídos para o ponto de contato. Alguns dêstes elétrons deixarão a barra e entrarão no bastão, carregando a barra positivamente e diminuindo a carga positiva do bastão.
A BARRA METALICA POSSUI AGORA CARGA POSITIVA
OS ELÉTRONS SÃO ATRAI - DOS PELA CARGA POSITIVA
QUANDO O BASTÃO TOCA A BARRA, ELÉTRONS PASSAM PARA ÉLE
o BASTÃO ESTA AGORA COM MENOS CARGA POSITIVA
COMO A FRICÇAO PRODUZ ELETRICIDADE
Transferência de Cargas Estáticas por Indução
V. já viu o que acontece quando se toca uma barra metálica com um bastão carregado positivamente. Uma parte da carga do bastão é trans- ferida para a barra, que assim se torna também carregada. Suponhamos que ao invés de tocar a barra com o bastão carregado positivamente V. apenas coloque êste último próximo da barra. Neste caso, os elétrons da barra serão atraídos ao ponto mais próximo do bastão, causando uma carga negativa neste ponto. O lado oposto da barra terá, outra vez, falta de elétrons e será carregado positivamente. Três cargas então surgirão : a carga positiva no bastão, a carga negativa no ponto da barra mais próximo do bastão e a carga positiva no outro lado da barra. Permitindo que elétrons de uma fonte externa (seu dedo, por exemplo) entrem no lado positivo da barra V. poderia dar uma carga negativa
OS ELÉTRONS SÃO ATRAÍDOS NA DI- REÇÃO DO BASTÃO CARREGADO
~ OS ELÉTRONS DO DEDO SÃO ATRAÍ- ~ DOS E PENETRAM NA BARRA
~+i+I+x+)
O DEDO É RETIRADO. AS CARGAS POSITIVAS E NEGA- TIVAS ESTAO, EM SUA MAIORIA, NEUTRALIZADAS
O BASTÃO É RETI- RADO E PERMA- NECE O EXCESSO DE ELÉTRONS
COMO 'A FRICÇÃO PRODUZ ELETRICIDADE
Transferência de Cargas Estáticas por Indução (continuação)
Se o bas tão estivesse ca rregado negativamente ao se aproximar da barra , êle induziria uma carga positiva na extremidade da barra mais próxima do bastão. Os elétrons desta porção serão repelidos e deslo- car-se-ão para o lado oposto. A carga negativa original do bastão deu origem a duas cargas adicionais na barra , uma positivae. outra negativa.
Remov e ndo -se o bastão, a barra voltará à condição inicial, pois o ex- ·cesso de elé trons da extremidade carregada negativamente retrocederá e ne utraliz a rá a barra. Entretanto, se antes da retirada do bastão fôr proporcionado um caminho para os elétrons a fim de que êles saiam da barra. ela fi ca rá ca rregada positivamente quando o bastão fôr removido.
~··X"'-I"'-X..X-')
fi OS ELÉTRONS
~-I-I-l-)
OS ELÉTRONS DEIXAM A BARRA PARA O DEDO
8
~X-l-l-)
AO SER REMOVIDO O DEDO, ALGUNS ELÉTRONS DEIXARAM A EXTREMIDADE NEGATIVA
o BASTA0 É REMO- VIDO , A BARRA TEM AGORA FALTA DE ELÉTRONS E ESTÁ CARREGADA POSITI- VAMENTE V. descobriu que as cargas elétricas podem ser causadas por fricçã-q e contato , ou por indução. Agora, V. verá como o excesso ou a falta de elétrons de um corpo carregado pode ser neutralizado, ou descarregado.
COMO A FRICÇÃO PRODUZ ELETRICIDADE
Revisão de Fricção (' Cargas Elétricas Estáticas
V. agora aprendeu que a fricção é lima fonte de eletricidade. e parti- cipou de uma demonstração da maneira segundo a qual as cargas elé- tricas estáticas são produzidas e atuam nos materiais carregados e sem carga. V. viu também como as cargas estáticas podem ser transferidas por cOntato ou indução. e aprendeu algumas aplicações úteis da ele- tricidade estática. Antes de pros seguir no estudo das outras fontes básicas de eletricidade. V. deverá rever êstes fatos já estudados.
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CARGA NEGATIVA - Um excesso de' elétrons.
CARGA POSITIVA - Uma falta de elétrons.
REPULSAO DE CARGAS - Car- gas de mesmo nome se repelem.
ATRAÇAO DE CARGAS - Cargas de nomes contrários se atra-em.
ELETRICIDADE ESTATICA - Car- gas elétricas em repouso.
CARGA DE FRICÇÃO - Uma carga produzida pelo atrito de dois corpos.
CARGA POR CONTATO - Transfe- rência de uma carga, de um mate- rial para outro , por contato direto.
CARGA^ POR^ INDUÇÃO^ -^ Transfe- rência de uma carga, de um mate- rial para outro , sem contato direto.
DESCARGA POR CONTATO - Mo- vimento de elétrons , de uma carga negativa para uma carga positiva, por contato direto. DESCARGA EM ARCO - Movimen- to de elétrons de uma carga negativa para uma carga positiva, por meio de um arco.
Quando V. ti ver terminado sua revisão de fricção e cargas elétricas estáticas , poderá iniciar o estudo ela 'Pressão como fonte de eletricidade.
