Os Condutores e Isolantes em Algumas Experiências Simples

 TEMA TÍTULO- Condutores e Isolantes em algumas experiências simples

Condutores e Isolantes no Efeito âmbar: O Efeito âmbar é a experiência mais antiga da eletricidade, muitas pessoas fizeram esse experimento atritando um canudo plástico ou régua de acrílico no cabelo e atraindo pedaços pequenos de papel na mesa.

Explicação em livros didáticos: Nestes livros, é afirmado que uma régua plástica atritada vai polarizar as moléculas de papelzinho. Afirmando que a parte de cada molécula do papel mais próxima do plástico eletrizado fica carregada com carga de sinal oposto à carga do plástico, já a parte da molécula do papel mais afastada do plástico eletrizado a carga fica carregada com o mesmo sinal do plástico.  

A força elétrica diminui com o aumento da distância entre os corpos interagentes, ou seja, a molécula do papel próxima ao plástico é atraída por ele com uma força de intensidade bem maior. Então os livros didáticos explicam que o papelzinho é atraído pelo plástico eletrizado pela diferença de força que existe entre o plástico eletrizado e as partes de cada molécula do papel polarizado.

IMAGEM 1

[pic 1]

 Explicação da imagem- a) papel sobre a mesa, b) moléculas polarizadas do papel por causa do canudo que está se aproximando, c) o canudo se aproxima e a polarização das moléculas.

O livro fala que é a maneira não correta, por isso está marcada de X. Pois as cargas estão erradas.

Explicação do efeito âmbar feita pelo arquivo:

IMAGEM 2 

[pic 2]

Explicação da imagem - a) O pedaço de papel que vai ser o condutor e vamos dizer que ele está em uma superfície isolante, B) Polarização macroscópica do condutor apoiado sobre um isolante devido à presença de um corpo eletrizado próximo, C) se aproximar o plástico se aproxima a quantidade da carga polarizadas do papel aumenta. Quando a força de atração exercida pelo plástico eletrizado sobre o condutor polarizado macroscopicamente for maior do que o peso do papel, esse papel será atraído em direção ao plástico eletrizado.

Então nesta figura (a), quando se aproxima ainda mais o plástico eletrizado do papel, as cargas + e - do papel polarizador aumenta. No livro didático a polarização do papel é considerada como um isolante, já na segundo imagem o papel é considerado um condutor.

IMAGEM 3

[pic 3]

 Explicação da imagem - Porém se a superfície que o papel está seja por exemplo uma superfície de metal. O papel vai ter a carga oposta do plástico eletrizado que vai se aproximar do papel, quanto mais o plástico se aproxima temos o aumento da quantidade de carga no papel. A força de atração do plástico eletrizado sobre o papel eletrizado foi maior que o peso do mesmo o papel é atraído em direção ao plástico.

O tamanho das setas ao lado (F) representa a força exercida pelo canudo sobre o papelzinho. A imagem 2 é maior que na imagem 1 porque a polarização do condutor é maior que a do isolante. O caso 3 é maior que o caso 2, pois tem uma carga resultante diferente de zero e no caso 2 não tem carga resultante. 

 CONDUTORES E ISOLANTES NA EXPÊRIENCIA DO DESVIO DE FILETE

Explicação em livros didáticos: (1) Aqui falam que as moléculas de água são polares, então se aproximaram uma régua plástica de um filete de água estas moléculas polares se orientam em relação a régua, com a carga positiva da água ficando mais próxima da carga negativa da régua.  Então a parte positiva da molécula seria atraída pela régua negativa com uma força de maior intensidade, como mostra a imagem tirada do arquivo, que não acredita que essa seja a explicação correta. Então vamos ver a explicação deles.

IMAGEM 4

[pic 4]

Explicação do livro: (1) A diferença é que eles vão considerar a água como condutora, já que a sua molécula é polar, porém ela contém sais, várias impurezas. Que vai acabar interferindo. Na imagem vamos ter a água pingando e a régua negativamente esterilizada atraindo as gotas. Imagem 5 - (3) - gota polarizada pela régua eletrizada. A parte positiva da gota é atraída pela régua por uma força maior do que a repulsão sofrida pela parte negativa da gota. Como é mostrado na imagem (4), Eletrização do filete de água aterrado devido à aproximação de um corpo eletrizado. A água comporta-se como um bom condutor nestas experiências de eletrostática. É um erro supor que a água é um isolante, pois a água é um excelente condutor.

IMAGEM 5

[pic 5]

DIFERENÇA ENTRE OS VIDROS DA ÉPOCA DE GRAY E OS VIDROS ATUAIS

Os fenômenos elétricos foram descobertos pelos antigos gregos quando observaram que um pedaço de âmbar atritado tinha a capacidade de atrair corpos leves ao se aproximar deles. Lá para o século XVII e XVIII, ficou comum usar tubos de vidro ao invés de âmbar.

As diferenças entre esses vidros são referidas ao comportamento elétrico destes vidros, Gray realizou a maioria de seus experimentos eletrizando um tubo de vidro de flint-glass (vidro a base de chumbo), que foram desenvolvidos por George Ravenscroft  ao redor de 1662. Mas vamos discutir as diferenças entre esses vidros.

Comportamento isolante ou condutor: O tubo de flint-glass utilizado por Gray era eletrizado por atrito contra suas mãos nuas, depois disso o tubo iria permanecer eletrizado durante suas experiências enquanto era segurado por Gray com uma mão. Outros pesquisadores também atritavam seus vidros. Estes vidros permaneciam eletrizados quando eram manipulados pelos pesquisadores. Alguns dos vidros modernos comportam-se mais como isolantes, então não conseguimos eletrizar os vidros atuais utilizando o procedimento de Gray. Por exemplo quando aproximamos o vidro atritado de papeizinhos em uma mesa não vai acontecer nenhuma atração.

É possível existir vidros condutores e isolantes e isto vai definir se o material ficará ou não carregado eletricamente no processo mais comum de eletrização por atrito. Materiais isolantes podem ser eletrizados facilmente e os condutores precisam estar isolados eletricamente da mão que os segura para ser eletrizado. Por isso que para fazer experiencias de Gray com vidros atuais precisamos testar esse vidro e saber se ele se comporta como isolante ou condutor (se for, não podemos realizar a experiência da mesma forma de Gray)