eletrização por atrito
Participantes: Luiz Henrique; Davi Luiz; Linda Meri; Jorge Brandão; Marcus Vinicius; Luan da Cruz
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Tabela Triboelétrica
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Força Elétrica
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Como o experimento funciona
Índice
Tabela Triboelétrica
A tabela triboelétrica é uma ferramenta que organiza os materiais de acordo com a sua tendência de ganhar ou perder elétrons. Essa tendência está ligada à busca ao equilbrio e à estrutura dos átomos, que são formados por um núcleo com prótons (carga positiva) e nêutrons (sem carga), e por uma região ao redor chamada de eletrosfera, onde ficam os elétrons (carga negativa). Os elétrons mais externos, chamados de elétrons de valência, são os que participam das trocas de carga. A facilidade com que um átomo ganha ou perde esses elétrons depende da força de atração do núcleo pelos elétrons (eletronegatividade) e da capacidade do átomo de doar elétrons (eletropositividade). Átomos com alta eletronegatividade seguram os elétrons com mais força, por isso têm mais dificuldade em perdê-los, enquanto átomos com alta eletropositividade, o núcleo já está a atrair fortemente os elétrons existentes, e adicionar mais elétrons aumentaria a repulsão. e, por isso, têm dificuldade em ganhar mais elétrons, por isso, maior facilidade em perder .
Força elétrica
Força elétrica é força que uma carga elétrica exerce sobre outra. Ela é repulsiva para cargas de mesmo sinal e atrativa para cargas de sinais opostos. Além disso, é uma grandeza vetorial, proporcional ao módulo das cargas e inversamente proporcional à distância que as separa, sendo matematicamente descrita pela lei de Coulomb.
Essa força faz os átomos se repelirem ou se atraírem, dando origem, assim, aos diferentes tipos de ligações químicas, por exemplo. A compreensão sobre a forma como a força elétrica funciona é fundamental para entendermos diversos fenômenos naturais, bem como o grande número de tecnologias que dispomos hoje em dia e que funcionam com base na eletricidade.
A força elétrica é também uma grandeza vetorial, pois apresenta módulo, direção e sentido. A unidade de medida da força elétrica é o newton. Além disso, é importante lembrar que, independentemente do módulo das cargas que interagem, a força elétrica exercida sobre ambas as cargas é igual, em decorrência da terceira lei de Newton, chamada Lei da Ação e Reação.
Lei de Coulumb
A lei usada para quantificar a intensidade da força elétrica que uma carga produz sobre outras cargas é a lei de Coulomb, que foi nomeada como forma de homenagem a seu descobridor, o físico francês Charles Augustin Coulomb.
Por meio de uma balança de torção, criada por ele mesmo, Charles Coulomb foi capaz de determinar a intensidade da força entre cargas de forma precisa. Com base em seus resultados experimentais, ele deduziu a lei matemática que explica a força de interação entre cargas elétricas.
A fórmula a seguir nos mostra a expressão usada para calcular a intensidade da força de atração ou repulsão entre duas partículas puntuais (partículas de dimensões desprezíveis) carregadas com cargas elétricas de módulo Q1 e Q2, separadas no vácuo, por uma distância d.
F=k*(Q1+Q2/d2)
Q1 e Q2 – módulos das cargas elétricas (C)
d – distância entre as cargas (m)
k0 – constante eletrostática do vácuo (k0 = 9.109 Nm²/C²)
Como o experimento funciona
Cada material tem uma tendência diferente de atrair ou doar elétrons, de acordo com a afinidade eletrônica. Isso está representado na triboelétrica, uma lista que ordena os materiais pela sua tendência de perder ou ganhar elétrons. Por exemplo:
Quando você esfrega âmbar com lã, o âmbar ganha elétrons e fica negativamente carregado.
Ao esfregar vidro com seda, o vidro perde elétrons e fica positivamente carregado.
Antes do atrito: os dois corpos têm a mesma quantidade de prótons e elétrons, ou seja, estão eletricamente neutros.
Durante o atrito: os elétrons, que são partículas leves e móveis, são arrancados de um material e transferidos para o outro.
Depois do atrito: um corpo fica com excesso de elétrons (carga negativa) e o outro com falta de elétrons (carga positiva).
Fim
Eletrização por atrito
By Jorge Brandão dos Santos
