CIÊNCIAS - UNIDADE 8 – ELETRECIDADE E MAGNETISMO (pág

CIÊNCIAS - UNIDADE 8 – ELETRECIDADE E MAGNETISMO (pág. 260 a 285)
ELETROSTÁTICA
O átomo é formado pelo núcleo e pela eletrosfera. No núcleo estão os nêutrons (carga elétrica nula) e os
prótons (carga elétrica positiva). Na eletrosfera estão os elétrons (carga elétrica negativa). Fenômenos elétricos
estão relacionados aos elétrons dos átomos.
A intensidade das forças de atração e repulsão depende da quantidade de carga de cada corpo e da distância
entre eles. Quanto maior a carga elétrica, maior a força. Quanto maior a distância, menor a força.
CONDUTORES, ISOLANTES, SEMICONDUTORES E SUPERCONDUTORES
- Material isolante: Alguns materiais como a borracha, por exemplo, são bons isolantes de correntes elétricas, pois
não permitem que os elétrons flutuem livremente.
- Condutores: Já alguns materiais como o metal, são bons condutores de corrente elétrica, pois permitem que os
elétrons passem com facilidade. Porém, sempre há uma perda de energia durante a condução.
- Semicondutores: Alguns materiais apresentam características intermediárias. Em temperatura ambiente ou alta
são bons condutores, porém em baixa temperatura se tornam isolantes. Ex: silício e germânio.
- Supercondutores: Em baixas temperaturas, não oferecem nenhuma resistência à passagem de corrente elétrica, ou
seja, são excelentes condutores. Os supercondutores são utilizados na medicina, nos transportes e fazem parte de
uma tecnologia ainda em estudo, que irá revolucionar muitas áreas no futuro.
ELETRIZAÇÃO
A maioria dos objetos que nos cercam, quando colocados uns perto dos outros, não apresenta atração ou
repulsão elétrica. Porém isso não significa que eles não possuam cargas elétricas. Como são formados por átomos,
possuem prótons (carga positiva) e elétrons (carga negativa), porém em quantidades iguais, deixando o corpo
equilibrado. Neste caso dizemos então que o corpo está eletricamente neutro.
Um objeto eletricamente carregado tem desequilíbrio entre suas cargas positivas e negativas. Dizemos que
ele está carregado positivamente quando a quantidade de prótons é maior do que a de elétrons, e negativamente
carregado se a quantidade de elétrons for maior que a de prótons.
Podemos eletrizar um corpo neutro de três formas: por atrito, por contato ou por indução.
- Eletrização por atrito: Alguns materiais sofrem eletrização quando são atritados com outros. Neste caso, um dos
objetos perde elétrons e fica carregado positivamente, enquanto o outro ganha elétrons e fica carregado
negativamente.
Para saber qual material tem maior tendência a ganhar elétrons e qual tem maior tendência a perder,
podemos consultar a série triboelétrica, que é uma lista de materiais de acordo com a eletrização de uns em relação
aos outros.
- Eletrização por contato: Quando colocamos em contato um corpo eletrizado e outro neutro, há migração de
elétrons de um para o outro até que seja atingido um equilíbrio, denominado equilíbrio eletrostático. Após a
separação, os dois corpos terão cargas iguais (positivas ou negativas) e irão se repelir.
- Eletrização por indução: Nesse caso não há contato entre os corpos. Um corpo eletricamente carregado será o
indutor e o outro corpo, neutro, será o induzido. Os corpos serão aproximados para induzir a separação das cargas,
porém neste caso não haverá transferência de elétrons.
ELETRODINÂMICA
Eletrodinâmica é a área da física que estuda as cargas elétricas em movimento, o que inclui a corrente elétrica.
Corrente Elétrica: os elétrons normalmente se movem de maneira desordenada, mas podem ser forçados a se
mover em uma mesma direção e em um mesmo sentido. Quando isso ocorre, dizemos que há uma corrente elétrica.
- Circuito aberto: Não há passagem de corrente.
- Circuito fechado: Há passagem de corrente.
Ex: O interruptor para acender e apagar as luzes de uma casa funciona desta forma. Quando a luz acente, significa
que há passagem de corrente elétrica, portanto o circuito está fechado. Quando apagamos a luz, interrompemos a
passagem da corrente, neste caso então o circuito está aberto.
GERADORES DE ENERGIA ELÉTRICA
Para obter energia elétrica é preciso um gerador que crie uma diferença de potencial elétrico entre dois
pontos de um circuito, de forma que as cargas elétricas se desloquem de um ponto a outro do circuito. Há geradores
químicos e mecânicos.
- Geradores químicos: As pilhas e baterias produzem energia elétrica com base em reações químicas. Por isso
quando os reagentes químicos se esgotam, dizemos que a pilha ou bateria descarregou. Nos veículos automotores, o
que chamamos de bateria na verdade é um acumulador, pois não gera energia, apenas acumula.
- Geradores mecânicos: Transformam energia cinética mecânica em energia elétrica. No Brasil, por exemplo, a
maioria das usinas elétricas é movida pela passagem de água (hidrelétricas). Já na Europa, pela ausência de rios
caudalosos, são mais comuns as usinas termelétricas e nucleares.
MAGNETISMO
O magnetismo está relacionado ao estudo das forças de atração e repulsão entre corpos. Os ímãs são
materiais que têm a capacidade de repelir ou atrair alguns tipos de materiais.
- Ímãs naturais: A palavra magnetismo tem origem em uma região da Grécia, a Magnésia, onde há grande
quantidade do mineral magnetita, que é um ímã natural formado por óxido de ferro. A magnetita tem propriedades
magnéticas intensas e atrai materiais como ferro, cobalto e níquel, chamados de ferromagnéticos.
- Ímãs artificiais: Os materiais ferromagnéticos adquirem propriedades magnéticas se forem atritados por um ímã e
se tornam ímãs artificiais. Alguns materiais se imantam com facilidade.
Polos dos Ímãs
As extremidades dos ímãs são chamadas de polos magnéticos. Todo ímã apresenta dois polos magnéticos:
norte (N) e sul (S). Nessas regiões os efeitos magnéticos são mais intensos. Polos iguais se repelem e polos opostos
se atraem.
Se quebrarmos um ímã ao meio, teremos dois ímãs, com dois polos magnéticos cada. Isso acontece porque
não é possível separar os polos magnéticos de um ímã.
Materiais ferromagnéticos
Os ímãs só atraem os materiais ferromagnéticos, como ferro, cobalto e níquel. Outros materiais como cobre
e alumínio não são atraídos. Os átomos dos materiais ferromagnéticos são como pequenos ímãs, que ao entrar em
contato ou se aproximarem de um ímã, se tornam imantados, ou seja, seus átomos se organizam formando polos
magnéticos.
CAMPO MAGNÉTICO
Os ímãs agem a distância. Essa distância é determinada pelo alcance do campo magnético que o ímã forma ao seu
redor. As regiões próximas ao ímã têm campo magnético mais intenso do que as regiões distantes.
O campo magnético de um ímã não é visível, mas é possível visualizar seus efeitos espalhando limalha de
ferro ao redor dele.
Campo magnético da Terra
O planeta Terra tem um campo magnético ao seu redor. Supõe-se que ele seja formado por movimentos de
materiais metálicos no centro da Terra.
O eixo magnético da Terra não coincide com o eixo de rotação, por essa razão, o polo magnético e o polo
geográfico são diferentes. Sendo assim, a agulha de uma bússola aponta para o polo magnético, e não para o polo
geográfico.
Bússola: Originária da China, onde há registros de uso desde 1040. Foi introduzida na Europa no séx. XVIII e adotada
pelos navegadores. Teve importante papel durante as grandes navegações. A agulha presa no centro gira livremente,
porém sempre aponta para o norte magnético.
Eletroíma
Podemos criar um eletroímã se enrolarmos um fio de cobre fino ao redor de um prego e deixarmos passar
por ele uma corrente elétrica. O prego irá adquirir propriedades magnéticas, porém ao interromper o circuito, o
prego perderá essa capacidade.
A vantagem dos eletroímãs é que seu campo magnético pode ser controlado por meio da corrente elétrica.
São utilizados em microfones, televisores, aparelhos de ressonância magnética, etc.
BONS ESTUDOS!