Eletricidade

             PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO

            Tanto elétrons quanto prótons criam em torno de si uma região de influência, ou campo de força. Quando um elétron e um próton se aproximam o suficiente para que seus campos de força possam influir um sobre o outro, eles se atraem mutuamente. Mas se dois elétrons põem em contato seus campos de força eles se repelem entre si. O mesmo acontece quando 2 elétrons se aproximam.

            Para designar essas atrações e repulsões, convencionou-se dizer que as partículas possuem algo chamado carga elétrica, que produz os campos de força. Os elétrons possuem carga elétrica negativa e os prótons positiva. As cargas opostas se atraem e as cargas iguais se repelem.

            Um pedacinho de seda possui uma quantidade imensa de átomos. Em cada um deles, o número de prótons é igual ao de elétrons. Se de alguns átomos forem retirados alguns elétrons, haverá um desequilíbrio: o número de prótons ficará maior e o corpo ficará eletrizado positivamente. Ao contrário, se forem adicionados elétrons, de forma que o número destes seja maior que o de prótons, o corpo ficará com excesso de elétrons e ficará eletrizado negativamente. Caso o pedaço de seda tenha átomos com igual número de elétrons e prótons, ele não estará eletrizado. Uma carga anula e outra e o corpo fica neutro eletricamente.

            Através do atrito, dois materiais diferentes podem ficar eletrizados. Ao se atritar seda com vidro, por exemplo, a seda torna-se carregada negativamente e o vidro fica com carga positiva. Isso é devido à passagem de alguns elétrons do vidro para a seda: esta fica com excesso de elétrons e o vidro com deficiência. O mesmo acontece quando se penteia o cabelo. O atrito faz com que o pente fique eletrizado, o que pode ser verificado aproximando-o de pequenos pedaços de papel: estes são atraídos pelo pente.

            Mas por que isso ? Os prótons saem muito dificilmente dos núcleos dos átomos onde se encontram. Ao contrário, os elétrons de certas substâncias saem facilmente do átomo em torno do qual giravam, passando para outros. Dizemos que um corpo está eletrizado quando está com excesso de cargas positivas ou negativas. E que ele é neutro se tiver um número igual de elétrons e prótons.

            Se aproximarmos um corpo eletrizado de um corpo neutro, produz-se uma movimentação de cargas dentro do corpo neutro. Se o corpo eletrizado estiver com excesso de cargas positivas, muitas cargas negativas dentro do corpo neutros serão atraídas pelo corpo carregado positivamente e se dirigirão para a extremidade que ele está tocando. Com isso, a extremidade oposta ficará com deficiência de elétrons e excesso de prótons. O objeto, anteriormente neutro, passou a ter as duas extremidades opostamente eletrizadas.

            Esse fenômeno de separação das cargas pela simples aproximação de um objeto eletrizado explica o poder de atração do pente sobre os pedacinhos de papel. O atrito com o cabelo eletriza o pente. Quando ele se aproxima do papel, as cargas deste se separam: as do mesmo sinal do pente são atraídas, as do sinal contrário serão repelidas. Isso fará com que o pente puxe o papel.

 

            ISOLANTES E CONDUTORES

            A contenção de correntes mediante a utilização de materiais (isolantes) que oferecem alta resistência à passagem de corrente, suportam altas voltagens sem se romper, e não se deterioram com o tempo. A resistência à luz solar, chuvas, faíscas e abrasão também pode ser importante. A resistência elétrica dos isolantes costuma cair com a temperatura (com exceção do papel e do asbesto) e a presença de impurezas químicas.

            As propriedades mecânicas desejadas variam conforme a aplicação: fios requerem revestimentos flexíveis, feitos de materiais plásticos como o cloreto de polvinil, enquanto o vidro e a porcelana são usados em dispositivos rígidos, como nos isolantes destinados a apoiar cabos de alta tensão. Em geral, bons isolantes térmicos são bons isolantes elétricos.

            Condutores elétricos são substâncias (geralmente metais) cuja condutividade elevada as torna capazes de transmitir correntes elétricas. Geralmente são usadas em forma de fios ou cabos. O melhor condutor é a prata mas, por razões econômicas, o mais usado é o cobre.

            As cargas elétricas podem ser transportadas por elétrons, como nos metais (condutores de 1¦ espécie) ou por íons, como nos eletrólitos (condutores de 2¦ espécie), ou ainda, por elétrons e íons, como nos gases rarefeitos dos tubos de descarga elétrica (condutores de 3¦ espécie).