COLÉGIO NOBEL
3ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO – FÍSICA
PROF. ANDRÉ RABELO
INTRODUÇÃO À ELETROSTÁTICA
I. Noção de Carga Elétrica
O conhecimento de alguns fenômenos elétricos existe desde a Antigüidade. O filósofo grego Thales de Mileto
(séc.VI a.C), por exemplo, observou que quando se atritava um pedaço de âmbar com uma pele de animal ele
adquiria uma propriedade diferente, passando a atrair corpos leves como pedaços de palha, pelos de animais,...
Pouco se descobriu, além disso, durante os 2000 anos seguintes. Em 1600, William Gilbert publica um livro em
que retoma os estudos sobre eletricidade. Ele observou que vários outros corpos se comportavam como o âmbar
quando atritados. A palavra grega correspondente a âmbar é eléktron . Assim, Gilbert usou o termo eletrizado para os
corpos que passavam a apresentar a mesma propriedade do âmbar.
No século XVIII, o francês Charles François Du Fay mostrou a existência de dois tipos de força elétrica: uma de
atração, já conhecida, e outra de repulsão. Continuando seus estudos, foi Benjamin Franklin quem atribuiu sinais -
positivo e negativo - para distinguir os dois tipos de carga. Nessa época também, já haviam sido reconhecidas duas
classes de materiais: isolantes e condutores.
Foi Benjamin Franklin quem demonstrou, pela primeira vez, que o relâmpago é um fenômeno elétrico, com sua
famosa experiência com uma pipa (papagaio). Ao empinar a pipa num dia de tempestade (não tente fazer isso),
conseguiu obter efeitos elétricos através da linha e percebeu, então, que o relâmpago resultava do desequilíbrio
elétrico entre a nuvem e o solo. A partir dessa experiência, Franklin produziu o primeiro pára-raios.
Modernamente sabemos que todas as substâncias podem ser eletrizadas, o que nos faz concluir que essa
propriedade está relacionada com a matéria.
Somente com o avanço da teoria atômica, por volta de 1900, é que a eletrização pode ser finalmente entendida.
Sabemos que as partículas constituintes da matéria são os prótons, nêutrons e elétrons. Somente os prótons e
elétrons possuem carga elétrica; o nêutron é neutro. O elétron possui carga elétrica negativa e o próton possui
carga elétrica positiva. Um corpo está neutro (não eletrizado) quando possui o mesmo número de prótons e
elétrons. Ao atritarmos dois corpos, ocorre uma transferência de elétrons de um corpo para o outro. Aquele que
perde elétrons fica eletrizado positivamente e aquele que recebe elétrons foca carregado negativamente.
Resumindo: Carga elétrica é uma propriedade característica das partículas que constituem as substâncias
(prótons e elétrons) e que se manifesta pela presença de forças de atração entre prótons e elétrons e de repulsão
entre prótons entre si e elétrons entre si.
No Sistema Internacional de Unidades, a carga elétrica é medida em coulomb (C). Na natureza, a carga elétrica
não pode ser obtida em qualquer quantidade, visto que ela é quantizada, ou seja, só existe em múltiplos de um valor
elementar. A carga elétrica elementar, representada por e, vale 1,6 . 10-19C. O valor da carga elétrica do próton é e;
a do elétron vale – e.
II. Princípios da Eletrostática
A Eletrostática estuda as cargas elétricas em repouso. Ela se fundamenta em dois princípios:
•Princípio da Atração e Repulsão: “Cargas de sinais contrários se atraem e de sinais iguais se repelem”.
•Princípio de Conservação da Carga: “Num sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das cargas
positivas e negativas é constante”.
OBS.: A eletrização de um corpo não se dá pela criação de cargas elétricas: ele recebe ou perde elétrons, já que
os prótons estão confinados no núcleo dos átomos.
OBS.: Lembre que um corpo neutro e um corpo eletrizado se atraem, devido à indução
III. Condutores e Isolantes
Quanto à liberdade de locomoção das cargas, um material pode ser condutor ou isolante.
Nos condutores há portadores de carga elétrica com liberdade de locomoção, já nos isolantes, os portadores de
carga não possuem liberdade de locomoção. Nos metais, os portadores de carga que se movimentam são os
elétrons livres.
São exemplos de condutores: metais, grafite, soluções iônicas, o corpo humano, a Terra... Quando um corpo
eletrizado é ligado à Terra ele fica neutro.
IV. Eletrização
A eletrização pode ocorrer através de três processos: atrito, contato e indução.
Por atrito há apenas transferência de elétrons de um corpo para o outro (os corpos adquirem cargas de mesmo
módulo, mas de sinais contrários).
