Eletrostática: Processos e Interções

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RELATÓRIO SOBRE ELETROSTÁTICA - PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
EDNEI ROSA
Centro Universitário Uninter - R. Prudente de Morais, 377 - Recife, Tubarão - SC, 88701-
431 - e-mail: edineidarosa@yahoo.com.br
RESUMO: O experimento, baseado nos princípios da eletrização por atrito e da interação
entre corpos carregados, foi conduzido de maneira sistemática. A observação das
interações entre os canudos e a bolinha de alumínio proporcionou uma compreensão
clara dos conceitos teóricos subjacentes. A transferência de cargas durante o atrito entre
o canudo e o papel toalha resultou na eletrização do canudo, levando à polarização da
bolinha de alumínio e sua subsequente atração pelo canudo eletrizado. Após o contato
entre o canudo e a bolinha, a transferência de cargas entre os dois corpos foi evidente,
resultando em repulsão devido à igualdade de cargas. A análise detalhada das interações
entre os corpos carregados permitiu a compreensão dos princípios da eletrostática. Este
experimento prático forneceu uma visão aprofundada dos fenômenos elétricos
fundamentais, destacando sua importância tanto no contexto acadêmico quanto em
aplicações do dia a dia. 
Plavras chaves: Eletrização, interação, cargas. 
ABSTRAT: The experiment, based on the principles of electrification by friction and the
interaction between charged bodies, was conducted systematically. Observing the
interactions between the straws and the aluminum ball provided a clear understanding of
the underlying theoretical concepts. The transfer of charges during friction between the
straw and the paper towel resulted in the electrification of the straw, leading to the
polarization of the aluminum ball and its subsequent attraction to the electrified straw. After
contact between the straw and the ball, the transfer of charges between the two bodies
was evident, resulting in repulsion due to the equality of charges. The detailed analysis of
the interactions between charged bodies allowed the understanding of the principles of
electrostatics. This practical experiment provided an in-depth look at fundamental electrical
phenomena, highlighting their importance both in academic contexts and in everyday
applications.
Keywords: Electrization, interaction, charges.
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INTRODUÇÃO
O primeiro registro conhecido da eletrização remonta ao sábio grego Tales de
Mileto (640-546 AC). Ele notou que quando esfregava um pedaço de âmbar com um
pano, o âmbar adquiria a capacidade de atrair pequenos objetos, como fiapos de cabelo e
lã. Foi apenas nos dias de William Gilbert (1540-1603) que se começou a diferenciar entre
magnetização e eletrização. Gilbert conduziu experimentos que mostraram que muitas
outras substâncias, além do âmbar, tinham essa mesma propriedade. Todos os
fenômenos relacionados foram agrupados sob o termo "elétricos" (do grego "elektron",
que significa âmbar).
No século XVIII, o físico francês Charles François Du Fay (1698-1739) identificou
dois tipos de eletricidade: a "vitrosa", presente em uma barra de vidro após ser atritada
com seda, e a "resinosa", observada na borracha quando atritada com lã. Mais tarde, o
físico americano Benjamin Franklin (1706-1790) nomeou esses tipos como positiva e
negativa, respectivamente, sem conhecer o trabalho de Du Fay. Até o século XIX, a
eletricidade era considerada uma força separada, sem relação com a gravidade ou o
magnetismo. Hoje, no entanto, sabemos que a força elétrica é uma das quatro forças
fundamentais da natureza, junto com a gravidade e as forças nucleares forte e fraca.
A eletrização por atrito é uma manifestação comum na natureza, onde a
transferência de elétrons entre materiais resulta em corpos com cargas elétricas
diferentes. A interação entre corpos carregados é regida pelas leis da eletrostática, que
descrevem como cargas de sinais opostos se atraem e cargas do mesmo sinal se
repelem.
Este estudo foi solicitado para compreender melhor como a eletricidade estática
influencia o comportamento dos corpos e as interações entre eles. O experimento foi
projetado para observar visualmente os efeitos da eletrização por atrito e como as cargas
elétricas resultantes da interação entre os objetos.
Ao longo deste relatório, serão apresentados o procedimento experimentais
realizadas, análises dos resultados obtidos e conclusões sobre os princípios da
eletrização e interação eletrostática. Através desta experiência, buscamos ampliar a
compreensão dos conceitos fundamentais da eletricidade estática e sua relevância tanto
no contexto acadêmico quanto em situações práticas do cotidiano.
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
A carga elétrica é uma propriedade fundamental da matéria, podendo ser positiva
ou negativa. Inicialmente considerada uma abstração, sua importância cresceu à medida
que sua origem e unidade natural foram descobertas. No início do século passado, a
carga do elétron foi medida como tendo o mesmo módulo da carga do próton,
aproximadamente 1,6x10^-19C.
Quando duas cargas elétricas interagem, a Lei de Du Fay determina que cargas de
mesmo sinal se repelem, enquanto cargas de sinais opostos se atraem. A unidade de
medida da carga no Sistema Internacional é o Coulomb (C), em homenagem ao físico
francês Charles Augustin de Coulomb (1736-1806), que estabeleceu a relação
matemática entre a força elétrica e as cargas elétricas.
Os átomos e a matéria, em seu estado natural, são eletricamente neutros, pois
possuem o mesmo número de prótons e elétrons. Para eletrizar um corpo, é necessário
alterar essa condição, ou seja, fazer um esforço para mudar a quantidade de prótons e
elétrons. Isso pode ser feito removendo ou adicionando elétrons a um corpo.
Experimentalmente, observa-se que certos átomos têm elétrons em suas camadas
externas que podem ser facilmente movidos e transferidos para outros átomos (GIBERT,
1982).
Historicamente, antes da teoria atômica, acreditava-se que a carga elétrica fosse
uma espécie de fluido que passava de um corpo para outro quando eram atritados. Mais
tarde, descobriu-se que a carga elétrica é uma propriedade fundamental da matéria,
podendo ser positiva ou negativa (HAWKING, 2005, GIBERT, 1982 & BERNSTEIN,
1980). A unidade de carga é aproximadamente igual para o elétron e o próton (HAWKING,
2005, GIBERT, 1982 & BERNSTEIN, 1980).
Existem três processos principais de eletrização: por atrito, por contato e por
indução. No processo de atrito, dois corpos são friccionados, resultando em um ganho ou
perda de elétrons e, portanto, cargas opostas nos corpos. Na eletrização por contato, um
corpo carregado eletricamente é colocado em contato com um corpo neutro, transferindo
a carga para este último. Já na eletrização por indução, um corpo eletrizado é aproximado
de um corpo neutro, causando um rearranjo nas cargas do corpo neutro (BERNSTEIN,
1980).
Os princípios básicos do eletromagnetismo incluem a conservação de cargas, que
afirma que a carga total em um sistema isolado é constante, e a quantização de carga,
que estabelece que a carga elétrica é um múltiplo inteiro de uma carga elementar,
aproximadamente igual à carga do elétron (GIBERT, 1982 & BERNSTEIN, 1980)
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Para realizar esse experimento, primeiro montei o tripé com a haste e adicionei o
suporte horizontal. Em seguida, amarrei um canudo de plástico em uma das extremidades
do suporte e fixei uma bolinha de alumínio na outra ponta.
Então, aproximei o canudo eletrificado positivamente da bolinha de alumínio. Notei
que a bolinha foi atraída em direção ao canudo devido à indução eletrostática, mas sua
carga total permaneceu neutra. Foi interessante observar como a eletricidade estática
agia sobre a bolinha, mesmo ela não apresentando uma carga líquida.
Para dar continuidadeao experimento, fiz o canudo tocar a bolinha de alumínio.
Rapidamente percebi que houve uma transferência de elétrons entre os dois objetos, até
que ambos possuíssem a mesma carga. Esse processo resultou em uma repulsão entre o
canudo e a bolinha (Figura 1).
Figura 1: Imagem parcial das etapas do procedimento. Fonte: Autor, 2024.
Para resumir o experimento realizado:
1. Suspendi dois canudos eletricamente neutros por meio de um fio.
2. Atritei um terceiro canudo com papel toalha e o aproximei dos dois canudos
descarregados, observando a interação.
3. Atritei os dois canudos suspensos com papel toalha e observei a reação deles.
4. Aproximei meu dedo dos canudos carregados para observar o efeito.
5. Atritei novamente o terceiro canudo e o aproximei dos outros dois suspensos, já
carregados, para observar a interação.
ANÁLISE E RESULTADOS
Após atritar o canudo com o papel toalha, ele adquiriu uma carga elétrica. A bolinha
de alumínio estava inicialmente neutra. No entanto, ao aproximar o canudo eletrizado, a
bolinha foi atraída devido à polarização induzida pela presença do campo elétrico do
canudo carregado. 
Após a interação, tanto a bolinha quanto o canudo adquiriram cargas iguais,
resultando em repulsão entre eles. Essa repulsão ocorreu devido ao processo de
transferência de cargas entre os corpos quando estão em contato. Mesmo alguns
segundos após o contato, a repulsão persiste devido à igualdade de cargas. Se em vez
de um canudo, uma barra de ferro fosse utilizada, o resultado seria semelhante, pois o
ferro também se tornaria carregado e atrairia a bolinha de alumínio. 
Quanto à repulsão entre os canudos neutros e o terceiro carregado, ela ocorre
devido à atração eletrostática entre cargas de sinais opostos. Já a repulsão entre os dois
canudos carregados após serem atritados com papel toalha é consequência da interação
de cargas elétricas do mesmo sinal. Ao aproximar o dedo dos canudos carregados, ocorre
uma descarga elétrica devido à condutividade do corpo humano, neutralizando as cargas
e eliminando a repulsão. 
O acúmulo de cargas elétricas causado pelo atrito entre os corpos ocorre devido à
transferência de elétrons entre eles, provenientes dos átomos dos materiais em interação.
A força de repulsão entre os canudos pode depender da intensidade do atrito, pois quanto
mais elétrons forem transferidos durante o atrito, maior será a carga e,
consequentemente, maior será a repulsão. Por fim, é possível criar uma situação onde
ocorra atração entre os canudos carregados, por exemplo, carregando-os com cargas de
sinais opostos, o que resultaria em atração devido à força eletrostática entre cargas de
sinais contrários. 
CONCLUSÃO
Conclui – se que o experimento demonstrou de forma prática e visual os princípios
fundamentais da eletrização por atrito e da interação entre corpos com cargas elétricas
iguais. Foi possível observar como a transferência de cargas ocorre durante o atrito,
resultando em corpos eletricamente carregados que interagem de acordo com as leis da
eletrostática. 
A polarização e a repulsão entre corpos carregados foram claramente
evidenciadas, assim como a neutralização das cargas pela condutividade do corpo
humano. 
Além disso, compreendi como a natureza da carga elétrica influencia as interações
entre os corpos, seja atraindo ou repelindo-os, dependendo dos sinais das cargas
envolvidas. 
Este experimento proporcionou uma compreensão mais profunda dos conceitos de
eletrização e interação eletrostática, demonstrando sua relevância tanto no contexto
acadêmico quanto em aplicações práticas do dia a dia. 
REFERÊNCIAS
BERNSTEIN, Jeremy. As idéias de Einstein, São Paulo: Cultrix, 2a Edição, 1980. 
Comandos e motores elétricos. Apostila disponível em:
http://apostilas.netsaber.com.br/apostilas/1077.pdf. Acesso em 02/05/2024.
Força Magnética e funcionamento do motor elétrico. Disponível em: . Acesso em
02/05/2024 
GIBERT, Armando. Origens históricas da Física Moderna – Introdução abreviada. Lisboa:
Fundação Calouste Gulbenkian, 1982. 
HAWKING, Stephen. Os gênios da ciência: sobre os ombros de gigantes. Rio de Janeiro:
Elsevier, 2005. 
PSSC, Física - Parte I, Parte II, Parte III, Parte IV, Editora Universidade de Brasília,
tradução autorizada com direitos reservados para o Brasil pelo IBECC-UNESCO. 
PSSC, Guia do Professor de Física– Parte I, Parte II, Parte III, Parte IV, EDART, SP,
traduzido e adaptado pela Fundação Brasileira para o Desenvolvimento do Ensino de
Ciências e pelo Centro de Treinamento de Professores de Ciências de São
Paulo(CECISP).