Física 3

1) Objetivo

Produzir um eletroscópio de folhas para verificar o comportamento de cargas elétricas.

2) Introdução

A eletrostática é a parte da física que estuda as propriedades e a ação mútua das cargas elétricas em repouso em relação a um sistema inercial de referência.

Ela baseia-se em dois princípios fundamentais: princípio da atração e repulsão, e princípio da conservação de cargas elétricas. O princípio da atração e repulsão é enunciado da seguinte forma: partículas eletrizadas com cargas de sinais iguais se repelem, enquanto as eletrizadas com cargas de sinais opostos se atraem. Por outro lado, o princípio da conservação das cargas elétricas tem o seguinte enunciado: num sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das quantidades de cargas positivas e negativas é constante.

Em alguns corpos, podemos encontrar portadores de cargas elétricas com grande liberdade de movimentação de elétrons, estes corpos são denominados condutores elétricos. Nos demais, essa liberdade de movimentação praticamente não existe, esses corpos são denominados isolantes elétricos.

Um corpo estará eletrizado quando possuir mais elétrons do que prótons ou mais prótons do que elétrons. Um corpo neutro, por sua vez, tem igual número de prótons e de elétrons. Assim para eletrizá-lo negativamente basta implantar lhe elétrons. Por outro lado, para adquirir carga positiva, o corpo neutro deve perder elétrons, pois dessa forma ficará com mais prótons do que elétrons.

Tanto um condutor como um isolante podem ser eletrizados. É importante observar, que no isolante, a carga elétrica em excesso permanece exclusivamente no local onde se deu o processo de eletrização. Em condutores eletrizados, as cargas elétricas distribuem-se na superfície externa.

Podemos dizer, por enquanto, que isso ocorre devido à repulsão entre cargas elétricas de mesmo sinal, que buscam maior distanciamento entre si.

Há três tipos de eletrização de um corpo: por atrito, contato e indução.

No atrito, experimentalmente comprova-se que ao se atritarem dois corpos neutros de materiais diferentes, um deles retira elétrons do outro, um ficando eletrizado com carga negativa, enquanto o outro adquire carga positiva.

Eletrização por contato é quando dois ou mais corpos condutores são colocados em contato, estando pelo menos um deles eletrizado. É importante notar que o corpo neutro adquire carga de mesmo sinal da carga do corpo inicialmente eletrizado e que a quantidade de carga elétrica existente nos condutores no final do processo depende da forma e das dimensões deles.

Eletrização por indução é quando aproximamos um condutor eletrizado de um neutro, provocamos no condutor neutro uma redistribuição de seus elétrons livres, que é denominado indução eletrostática.

3) Material

• Garrafa Pet 150 ml;

• Aproximadamente 10 cm de fio de cobre;

• Duas lâminas de papel alumínio;

• Canudo de plástico;

• Papel toalha;

• Faca de ponta fina.

4) Procedimento