fundamentos de física iii fundamentos de física iii - Departamento de ...

As condições ambientais também podem influir na capacidade de uma
substância conduzir ou isolar eletricidade. De maneira geral, em climas úmidos, um
corpo eletrizado, mesmo apoiado por isolantes, acaba se descarregando depois de
um certo tempo. Embora o ar atmosférico seja isolante, a presença de umidade faz
com que ele se torne condutor. Além disto, temos também a influência da
temperatura. O aumento da temperatura de um corpo metálico corresponde ao
aumento da velocidade média dos íons e elétrons que os constituem, tornando mais
difícil o movimento de elétrons no seu interior.
Com relação aos isolantes, a umidade e condições de "pureza" de sua
superfície (se existem corpúsculos estranhos ao material que aderiram a ela) são
fatores importantes. A razão disto é que a umidade pode dissolver sais existentes
na superfície do corpo recobrindo-o com uma solução salina, boa condutora de
eletricidade.
ATIVIDADE 1.4
Metais como o alumínio e o cobre, de modo geral, são bons condutores de
eletricidade e também são bons condutores de calor. Você acha que existe alguma
relação entre as condutividades elétricas e térmicas desses materiais? Por quê?
EXEMPLO 1.2
A figura 1.3 mostra um aparato simples que pode ser reproduzido em casa.
lata. As linhas devem estar em contato com a lata. Coloque a lata sobre um tecido
ou um pedaço de isopor. Atrite o tubo da caneta de plástico com o pano e toque a
superfície da lata.
a) Descreva o que foi observado com as linhas que estão nas superfícies
interna e externa da lata quando você a toca com o tubo eletrizado.
b) Crie hipóteses para explicar o que ocorre e discuta com os seus colegas.
c) O comportamento observado depende do sinal da carga da caneta?
Resolução
a) Quando a caneta é atritada com o pano ela fica carregada eletricamente. A
caneta recebe ou cede elétrons para o pano. Colocando-a em contato com a
lata apenas as linhas que estão na superfície externa se elevam. Nada
acontece com as linhas que estão no interior da lata.
b) A lata de refrigerante é feita com alumínio que é um material de boa
condutividade elétrica. Quando você toca a sua superfície com a caneta
carregada haverá movimento de elétrons da lata para a caneta ou da caneta
para a lata, dependendo do sinal da carga elétrica do tubo da caneta. Isso
significa que a lata também ficará carregada eletricamente, ou seja, ela
ficará com falta (ou excesso) de elétrons. As cargas em excesso se
movimentam sobre toda a lata. As linhas que estão em contato com a lata
também recebem parte dessa carga elétrica em excesso e por isso se
repelem (Figura 1.3b). O fato que apenas linhas que estão na superfície
externa se repelem evidencia que a carga elétrica em excesso de um
condutor se distribui apenas sobre a sua superfície externa. Não há cargas
elétricas em excesso no interior de um condutor.
Materiais Utilizados:
• Latinha de refrigerante
• Pequenos pedaços (de 5 a 10 centímetros
aproximadamente) de linha de costura ou
similar
• Um tubo de caneta de plástico.
• Pano de algodão ou de material sintético
como o poliéster (preferível)
Figura 1.3a Latinha com
• Fita adesiva
linhas de costura
Fixe os pedaços de linha, com fita adesiva, nas superfícies interna e externa da
Figura 1.3b Linhas de costuram se repelem
c) As linhas que estão na superfície externa da lata irão se repelir
independente do sinal da carga da caneta. Se o tubo da caneta estiver
carregado positivamente, elétrons da lata (inicialmente neutra) migrarão
para a caneta de modo que a lata ficará carregada positivamente. Caso a
caneta esteja carregada negativamente, quando ela toca a lata, parte de
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