Como ocorre a distribuição de cargas elétricas em excesso em um condutor eletrizado?

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Assim como ocorre com a massa, a carga elétrica também não é criada ou destruída, mas apenas transferida de um corpo para outro. As formas pelas quais podemos ter essa transferência resumem-se basicamente em três: o atrito, o contato e a indução.

Eletrização por atrito

Quando dois corpos são atritados, pode ocorrer a passagem de elétrons de um corpo para outro. Nesse caso diz-se que houve uma eletrização por atrito.

Consideremos um bastão de plástico sendo atritado com um pedaço de lã, ambos inicialmente neutros, conforme a Figura 1. A experiência mostra que, após o atrito, os corpos passam a manifestar propriedades elétricas, pois há transferência de elétrons do bastão para a lã, o que ocorre devido às condições inerentes aos materiais envolvidos.

Figura 1. Eletrização por atrito.

No exemplo acima descrito, houve transferência de elétrons do vidro para a lã, sendo que o contrário também representaria uma eletrização por atrito.

Na eletrização por atrito, os dois corpos envolvidos ficam carregados com cargas iguais, em intensidade, porém de sinais contrários.

Eletrização por contato

Quando colocamos dois corpos condutores em contato, um eletrizado e o outro neutro, pode ocorrer a passagem de elétrons de um para o outro, fazendo com que o corpo neutro se eletrize.

Conforme Figura 2, o corpo eletrizado transfere cargas elétricas ao corpo neutro, o que ocorre devido à força natural da distribuição de cargas elétricas por dois ou mais materiais condutores.

Figura 2. Eletrização por contato.

As cargas em excesso do condutor eletrizado negativamente se repelem e alguns elétrons passam para o corpo neutro, fazendo com que ele fique também com elétrons em excesso e, portanto, eletrizado negativamente.

Na eletrização por contato, os corpos condutores ficam eletrizados com cargas de mesmo sinal, e não necessariamente em mesma intensidade.

Na eletrização por contato, a soma das cargas dos corpos é igual antes e após o contato, se o sistema for eletricamente isolado.

Eletrização por indução

A eletrização de um condutor neutro pode ocorrer por simples aproximação de um outro corpo eletrizado, sem que haja o contato entre eles.

Consideremos, conforme a Figura 3, um condutor inicialmente neutro (B) e um corpo eletrizado negativamente (A). Quando aproximamos A de B, as suas cargas negativas repelem os elétrons livres do corpo neutro para posições mais distantes possíveis.

Figura 3. Eletrização por indução.

Dessa forma, o corpo fica com falta de elétrons numa extremidade e com excesso de elétrons em outra. O fenômeno da separação de cargas num condutor, provocado pela aproximação de um corpo eletrizado, pode também ser denominado indução eletrostática.

Na indução eletrostática ocorre apenas uma separação entre algumas cargas positivas e negativas já existentes no corpo condutor.

Fontes:
Figuras 1 e 2: http://servlab.fis.unb.br/matdid/1_1999/Vildinei/eletro/intro.htm

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/eletrostatica/eletrizacao/