Eletricidade estática: como é produzida, tipos, exemplos - Ciência - 2023

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o eletricidade estática É o acúmulo de carga elétrica em um elemento que está em repouso. Esse tipo de eletricidade se manifesta quando há contato entre uma mesma quantidade de prótons (partículas subatômicas com carga positiva) e elétrons (partículas subatômicas com carga negativa).

Normalmente esse contato entre prótons e elétrons é gerado pela fricção de dois elementos que possuem cargas opostas. É nessa época que os efeitos da eletricidade estática nos corpos ficam fisicamente expostos.

Como a eletricidade estática é produzida?

A eletricidade estática é produzida quando um corpo com carga excessiva de eletricidade passa o excesso de elétrons que ele aloja para outro corpo. Isso acontece por meio da liberação de energia.

Por sua vez, o corpo que recebe a descarga de elétrons é carregado estaticamente por meio de um processo denominado indução eletrostática. Essa descarga e carga de energia - de um corpo para outro, respectivamente - pode ocorrer por meio de faíscas ou algum tipo de descarga mecânica.

A maneira mais comum de perceber a eletricidade estática é esfregando dois corpos eletricamente carregados com cargas opostas.

Aqui o balanço de energia é evidenciado, uma vez que o corpo com maior contagem de elétrons cede essa carga ao corpo com menor contagem de elétrons.

Mesmo se um corpo tiver uma carga eletrostática muito alta, os elétrons podem “pular” diretamente em direção ao objeto de descarga, gerando assim um arco elétrico devido à quebra dielétrica do ar.

Em essência, a transferência de elétrons de um corpo para outro se deve à interação básica entre as cargas: cargas elétricas opostas se atraem e como cargas elétricas se repelem.

Isso possibilita que cargas elétricas, dependendo da reação induzida por outros corpos, sejam transferidas de um átomo para outro e se movam em direção à superfície dos corpos.

Consequentemente, ocorre a transferência de elétrons do corpo de maior carga negativa para o corpo de menor carga negativa, dando origem ao fenômeno eletrostático.

Tipos

A eletricidade estática pode se manifestar de diferentes maneiras, dependendo da natureza e do estado (sólido, líquido, gasoso) dos corpos envolvidos no processo. Assim, a eletricidade estática pode ocorrer nas seguintes formas:

Carregando entre sólidos

Esse processo, também chamado de triboeletrificação, ocorre quando elétrons são transferidos entre dois corpos sólidos, e acontece por atrito direto ou atrito entre os dois corpos. Dois desses exemplos são:

Eletricidade vítrea

Refere-se à carga elétrica que o vidro adquire quando sua superfície é esfregada.

Eletricidade resinosa

Um efeito análogo à eletricidade vítrea que ocorre ao esfregar uma resina.

Carregamento de líquido

Os líquidos podem se tornar eletricamente carregados ao serem transportados através de tubos ou interagir com partículas sólidas, como poeira. Em ambos os casos, é uma questão de contato entre sólidos e líquidos.

Da mesma forma, eles também podem se tornar eletrostaticamente carregados ao interagir com gases. No entanto, o carregamento entre líquidos ocorre apenas entre líquidos altamente isolantes.

Carregamento de gás

Os gases, por si só, não são eletricamente carregados. Porém, é comum presenciar processos em que um gás serve como meio de transporte entre corpos sólidos ou líquidos.

Dessa forma, os gases desempenham um papel secundário neste tipo de processo, uma vez que servem apenas como ligação entre a carga eletrostática e os elementos de descarga.

Carregamento de pó

É muito comum presenciar a transferência de elétrons entre pós eletricamente carregados, devido à natureza dos materiais e à variedade de propriedades, formas e tamanhos que podem ocorrer na interação.

Exemplos reais

A eletricidade estática está presente na vida cotidiana. Por exemplo, todos nós testemunhamos os efeitos da eletricidade capilar, popularmente conhecida como cabelo crespo ou espetado.

Aqui estão alguns exemplos reais de eletricidade estática para expor casos comuns da própria vida:

- Encha um balão de ar, dê um nó nele e esfregue-o no cabelo para transferir a carga do cabelo para o balão. Você verá como seu cabelo gruda no balão devido à carga eletrostática, às vezes desafiando o efeito da gravidade.

- Sobre uma superfície plana coloque um pouco de sal ou pimenta. Esfregando simultaneamente uma colher de chá de plástico com um pano de lã, a transferência de carga ocorrerá de pano para colher de chá. Em seguida, mova a colher de chá para mais perto do sal ou da pimenta. Você verá como as partículas se moverão em direção à colher de chá devido à atração por cargas elétricas opostas.

- Passe o pente várias vezes sobre o cabelo, principalmente se houver pouca umidade no ambiente. O pente será carregado com eletricidade estática pela transferência de elétrons do cabelo para o pente. Em seguida, aproxime o pente de pequenos pedaços de tecido: você verá como eles grudam no pente devido à atração de cargas elétricas opostas.

- O relâmpago é uma forma de eletricidade estática, pois as nuvens, em contato direto com as moléculas de ar, adotam uma certa carga elétrica que devem transferir para equilibrar seu sistema. A única alternativa para transferir os elétrons em excesso é transferir essa carga extra para outra nuvem pelo ar; ali os raios acontecem.

Você tem riscos para a saúde?

A eletricidade estática apresenta riscos à saúde se as precauções adequadas não forem tomadas.

De acordo com a Administração de Segurança e Saúde Ocupacional, conhecida pela sigla em inglês como OSHA, em caso de descargas de alta tensão podem causar choques dolorosos nas pessoas.

Se o contato repentino for feito com um objeto eletrostaticamente carregado, a carga pode fluir pelo corpo da pessoa, gerando um choque elétrico.

Nesse caso, as consequências variam de uma queimadura a danos cardíacos, dependendo do caminho que a eletricidade estática viaja no corpo.

Além disso, a eletricidade estática pode ser uma fonte de ignição para substâncias inflamáveis e danificar conexões eletrônicas sensíveis.

Referências

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