Eletricidade Estática

Definição

A eletricidade estática é definida como uma carga elétrica causada por um desequilíbrio de elétrons na superfície de um material.

Estático significa não se mover.

A eletricidade estática é uma carga elétrica que não se move. Todos os materiais são feitos de átomos. Um átomo é a menor partícula de um material que ainda contém as propriedades do material.

Cada átomo consiste em um núcleo carregado positivamente em torno do qual um ou mais elétrons negativos se movem.

No estado inativo, a carga positiva do núcleo é igual à soma da carga negativa dos elétrons que se movem ao redor do mesmo núcleo.

Portanto, a carga é neutra.

Se o núcleo perde ou ganha elétrons, um desequilíbrio é causado.

Um átomo que perdeu um ou mais elétrons tem uma carga positiva e um átomo que ganhou um ou mais elétrons tem uma carga negativa e é chamado de íon.

Existem apenas dois tipos de cobrança: positiva e negativa.

Átomos com o mesmo tipo de carga se repelem, enquanto aqueles com o tipo oposto de carga se atraem.

O que é

A eletricidade estática é a carga elétrica que se acumula nas superfícies dos objetos, incluindo pessoas, sob certas condições.

A eletricidade estática é um fenômeno comum que ocorre naturalmente e, na maioria dos casos, a carga é tão pequena que não pode prejudicar seres humanos ou animais.

Pode ser perigoso para componentes eletrônicos sensíveis e, em casos raros, até para pessoas. O raio é uma forma de descarga de eletricidade estática.

Eletricidade é o efeito de elétrons se movendo de uma área ou objeto para outro no nível subatômico.

A eletricidade estática se acumula na superfície quando há um desequilíbrio de elétrons, criando uma carga elétrica positiva ou negativa.

Isso normalmente é descarregado quando o objeto ou a pessoa entra em contato com a terra ou com uma substância condutora, como o metal, restaurando o equilíbrio de elétrons.

A terra ou um “solo” semelhante drenará a carga sem efeito perceptível, mas o condutor criará uma transferência de energia elétrica chamada faísca.

Esse processo é melhor ilustrado pelo exemplo: uma pessoa que usa sapatos de couro, uma substância com carga positiva, caminha ao longo de um tapete de rayon, que tem carga negativa.

Cargas opostas se atraem, então os elétrons se transferem para os sapatos, dando a eles uma carga elétrica estática; essa transferência é conhecida como efeito triboelétrico.

O tapete, sendo aterrado, não é afetado, mas se a pessoa tocar em uma maçaneta de metal, a carga será transferida imediatamente para o metal. O resultado geralmente é inofensivo, causando apenas um leve desconforto à pessoa e, possivelmente, uma breve faísca visível.

Em algumas condições, no entanto, mesmo uma breve faísca pode causar muitos problemas. Componentes de computador, como semicondutores, podem ser danificados pela eletricidade estática.

Na presença de gases voláteis ou outras substâncias, descargas estáticas podem resultar em incêndios ou explosões.

Muitos postos de gasolina desaconselham o uso de um telefone celular durante o reabastecimento devido a uma possível descarga estática. Isso parece ser uma lenda urbana, mas a eletricidade estática pode realmente inflamar vapores de combustível; os motoristas devem tocar o metal do veículo longe da tampa de gás para descarregar a eletricidade estática antes de reabastecer.

O raio é uma forma espetacular e potencialmente mortal de descarga estática. As condições em uma tempestade dão uma carga negativa poderosa à nuvem.

Quando a carga positiva da terra ou das nuvens próximas é forte o suficiente, as cargas se igualam rapidamente.

O raio resultante é milhões de vezes mais poderoso que uma faísca doméstica e é acompanhado por um tremendo calor e som. Quando um raio é atraído para a Terra, quaisquer condutores em potencial na superfície, incluindo edifícios, árvores e pessoas, podem sofrer graves danos em um piscar de olhos.

Como a eletricidade estática é gerada

A eletricidade estática é um fenômeno de superfície e é gerada quando duas ou mais superfícies entram em contato uma com a outra e são separadas novamente.

Isso causa uma espécie de divisão ou transferência de elétrons negativos de um átomo para o outro.

O nível de carga (a intensidade do campo) depende de vários fatores: o material e suas propriedades físicas e elétricas, temperatura, umidade, pressão e velocidade de separação.

Quanto maior a pressão ou a velocidade da separação, maior a carga.

Como a eletricidade estática funciona?

Você já atravessou a sala para acariciar seu cachorro, mas teve um choque?

Talvez você tenha tirado o chapéu em um dia seco de inverno e tenha tido uma experiência de “arrepiar os cabelos”!

Ou talvez você tenha colocado um balão na parede depois de esfregá-lo contra suas roupas?

Por que essas coisas acontecem? Isso é mágico?

Não, não é mágico; é eletricidade estática!

Antes de entender a eletricidade estática, precisamos primeiro entender o básico de átomos e magnetismo.

Todos os objetos físicos são compostos de átomos. Dentro de um átomo existem prótons, elétrons e nêutrons. Os prótons são carregados positivamente, os elétrons são carregados negativamente e os nêutrons são neutros.

Portanto, todas as coisas são feitas de cobranças. As cargas opostas se atraem (negativas para positivas). Cargas iguais se repelem (positivas para positivas ou negativas para negativas). Na maioria das vezes, cargas positivas e negativas são balanceadas em um objeto, o que o torna neutro.

A eletricidade estática é o resultado de um desequilíbrio entre cargas negativas e positivas em um objeto.

Essas cargas podem acumular-se na superfície de um objeto até encontrar uma maneira de serem liberadas ou descarregadas. Uma maneira de descarregá-los é através de um circuito.

O atrito de certos materiais entre si pode transferir cargas negativas ou elétrons. Por exemplo, se você esfregar o sapato no tapete, seu corpo coletará elétrons extras.

Os elétrons se agarram ao seu corpo até que possam ser liberados. Quando você alcança e toca seu amigo peludo, você fica chocado. Não se preocupe, são apenas os elétrons excedentes sendo liberados de você para seu animal de estimação inocente.

E a experiência “arrepiar”?

Ao remover o chapéu, os elétrons são transferidos do chapéu para o cabelo, criando um penteado interessante! Lembre-se de que objetos com a mesma carga se repelem.

Como eles têm a mesma carga, seu cabelo fica arrepiado. Seus cabelos estão simplesmente tentando ficar o mais longe possível um do outro!

Quando você esfrega um balão contra suas roupas e ele gruda na parede, você adiciona um excesso de elétrons (cargas negativas) à superfície do balão. A parede agora está mais carregada positivamente que o balão.

Quando os dois entram em contato, o balão fica preso por causa da regra que os opostos atraem (positivo para negativo).

Eletricidade Estática – Carga elétrica

A eletricidade estática é o desequilíbrio da carga elétrica na superfície de um material. Estático significa fixo ou estacionário; portanto, é usado em contraste com a eletricidade dinâmica (móvel) que está na forma de correntes elétricas.

Normalmente, os átomos são neutros, o que significa que eles têm o mesmo número de elétrons e prótons.

No entanto, os átomos ficam carregados quando há um desequilíbrio nas quantidades dessas partículas, o que pode acontecer com bastante facilidade para certos materiais.

A capacidade de um material manter seus elétrons determina seu lugar na “série triboelétrica”. Quanto mais os dois materiais são classificados nesta série, mais perceptível é a separação de carga quando eles entram em contato.

Por exemplo, vidro e seda estão relativamente distantes nesta série; portanto, quando o vidro é esfregado com seda, ele perde muitos elétrons para a seda e a eletricidade estática pode ser observada.

Carregamento

A separação de carga de dois objetos pode ser induzida de várias maneiras diferentes:

A separação induzida por contato é realizada esfregando dois objetos, uma vez que os objetos em contato formam uma ligação química conhecida como adesão. Adesão é a tendência de diferentes superfícies se agarrarem umas às outras. Geralmente, assume-se que o atrito é a causa dessa carga estática, mas o atrito é realmente causado pela adesão e chocantemente não tem influência na separação da carga.

A separação induzida por calor e pressão ocorre quando certos tipos de cristais ou cerâmicas sofrem uma tensão aplicada a eles ou são aquecidos.

A separação induzida por carga ocorre quando um objeto carregado é aproximado de um neutro. As cargas dentro do objeto neutro da mesma polaridade que o objeto carregado serão repelidas, enquanto as cargas da polaridade oposta serão atraídas para ele. Isso faz com que o objeto outrora neutro tenha um desequilíbrio de carga.

Fonte: www.loc.gov/www.sciencedirect.com/energyeducation.ca/www.wisegeek.org/www.simco-ion.co.uk/www.ducksters.com/www.bbc.co.uk