Eletrização por indução

A eletrização por indução é um processo de transferência de elétrons que possibilita a eletrização de um corpo induzido (neutro), transformando-o em um corpo eletricamente positivo ou eletricamente negativo por meio da polarização de suas cargas elétricas quando ele se aproxima de um corpo indutor (carregado) e depois é aterrado. Após esse processo, o corpo induzido adquire cargas elétricas de sinais contrários aos do corpo indutor.

Leia também: Afinal, o que são as cargas elétricas?

Resumo sobre eletrização por indução

• A eletrização por indução é o processo de eletrização de um corpo induzido por meio da aproximação entre ele e um corpo indutor e, depois disso, o seu aterramento.

• Ao final da eletrização por atrito, os corpos terão cargas elétricas de sinais opostos.

• Na eletrização por indução, depois da polarização das cargas elétricas no corpo neutro, temos a passagens de elétrons para ou da terra.

• Ao final da eletrização por contato, os corpos terão cargas elétricas iguais e de mesmo sinal.

• Ao final da eletrização por atrito, os corpos terão cargas elétricas iguais e de sinais opostos.

O que é eletrização por indução?

Eletrização por indução é o processo de eletrização de um corpo neutro (mesma quantidade de cargas elétricas positivas e negativas) colocando-o próximo a um corpo carregado (diferentes quantidades de cargas elétricas positivas e negativas), e, em seguida, associando-o a um fio terra.

Exemplos de eletrização por indução no dia a dia

A eletrização por indução não é tão comum em nosso dia a dia como as demais formas de eletrização, ocorrendo principalmente na:

• Formação dos raios.

• Quando se aproxima um corpo carregado de um corpo neutro e, em seguida, este é conectado à terra, tornando-se um corpo carregado.

Como funciona a eletrização por indução?

Na eletrização por indução, temos a polarização das cargas elétricas e a transferência de elétrons para a terra por meio de uma conexão fio terra, em que a terra doará elétrons ou receberá elétrons até que o corpo fique com a carga elétrica desejada.

O processo da eletrização por indução consiste em aproximar o corpo eletricamente carregado (chamado de corpo indutor) de um corpo neutro (chamado de corpo induzido) para a polarização de suas cargas elétricas. Nesse processo, as cargas elétricas do indutor (nesse exemplo, carregado com cargas elétricas positivas) atraem as cargas elétricas de sinais diferentes do induzido (cargas elétricas negativas) e repele as cargas elétricas de mesmo sinal do induzido (cargas elétricas positivas), conforme descrito na imagem abaixo.

Em seguida, associa-se o corpo induzido à terra através de um cabo de aterramento, ocorrendo a transferência de cargas elétricas de diferente sinal das cargas elétricas repelidas no induzido (nesse caso, cargas elétricas negativas), pela terra, até a completa neutralização dessas cargas elétricas no induzido, conforme descrito na imagem abaixo.

Por fim, remove-se o fio e separa-se o corpo indutor do corpo induzido, dessa forma, o induzido, que estava neutro, passa a ser carregado com carga elétrica de sinal oposto ao do indutor, conforme descrito na imagem abaixo.

Diferenças entre eletrização por indução, por atrito e por contato

Além do processo de eletrização por indução, temos o processo de eletrização por atrito e o processo de eletrização por contato, que acontecem de formas bem diferentes:

• Eletrização por indução: acontece a eletrização de um corpo neutro por meio da sua aproximação a um corpo carregado, polarizando as cargas elétricas do corpo neutro; seguido do aterramento do corpo neutro, da remoção do aterramento, e da separação do corpo neutro do corpo carregado.

• Eletrização por contato: acontece a eletrização de um corpo por meio da sua colocação em contato com outro corpo para que eles adquiriram o mesmo sinal e carga elétrica.

• Eletrização por atrito: acontece a eletrização de dois corpos neutros por meio do atrito entre eles para que adquiriram a mesma carga elétrica só que com sinais opostos.

Para saber mais detalhes sobre os três processos de eletrização, clique aqui.

Exercícios resolvidos sobre eletrização por indução

Questão 1

(UFTM) A indução eletrostática consiste no fenômeno da separação de cargas em um corpo condutor (induzido), devido à proximidade de outro corpo eletrizado (indutor).

Preparando-se para uma prova de física, um estudante anota em seu resumo os passos a serem seguidos para eletrizar um corpo neutro por indução, e a conclusão a respeito da carga adquirida por ele.

Passos a serem seguidos:

I. Aproximar o indutor do induzido, sem tocá-lo.
II. Conectar o induzido à Terra.
III. Afastar o indutor.
IV. Desconectar o induzido da Terra.

Conclusão:

No final do processo, o induzido terá adquirido cargas de sinais iguais às do indutor. Ao mostrar o resumo para seu professor, ouviu dele que, para ficar correto, ele deverá

A) inverter o passo III com IV e que sua conclusão está correta.

B) inverter o passo I com II e que sua conclusão está correta.

C) inverter o passo I com II e que sua conclusão está errada.

D) inverter o passo III com IV e que sua conclusão está errada.

.E) inverter o passo II com III e que sua conclusão está errada.

Resolução:

Alternativa D

Para que ocorra o processo de eletrização por indução, é necessário inverter o passo IV com o III, além disso, a conclusão está errada, já que, no final do processo, o induzido terá adquirido cargas de sinais opostos às do indutor.

Questão 2

(Uespi) Três esferas metálicas, apoiadas em suportes isolantes, são colocadas próximas, como no desenho abaixo, porém sem se tocarem. Um bastão carregado positivamente é aproximado da primeira esfera.

Assinale o diagrama que melhor representa a distribuição de cargas nas esferas.

A)

B)

C)

D)

E)

Resolução:

Alternativa A

O indutor (bastão) de cargas elétricas positivas atrai as cargas elétricas negativas para a extremidade esquerda e repulsa as cargas elétricas positivas para a extremidade direita da primeira esfera, que, por sua vez, atrai as cargas elétricas negativas para a extremidade esquerda e repulsa as cargas elétricas positivas para a extremidade direita da segunda esfera, que, por fim, atrai as cargas elétricas negativas para a extremidade esquerda e repulsa as cargas elétricas positivas para a extremidade direita da terceira esfera.

Crédito da imagem

^[1] Bret J. Unger/ Shutterstock

Fontes

NUSSENZVEIG, Herch Moysés. Curso de física básica: Eletromagnetismo (vol. 3). Editora Blucher, 2015.

SAMPAIO, José Luiz; CALÇADA, Caio Sérgio. Universo da Física: Ondulatória. Eletromagnetismo, Física Moderna. São Paulo: Atual, 2005.