Série triboelétrica

A série triboelétrica é uma forma de classificação dos materiais quanto a sua afinidade eletrônica positiva ou negativa. Nesse sentido, quanto mais elevada for a posição de um material em relação ao outro com que ele está atritando, maior a sua facilidade em perder elétrons e se tornar eletricamente carregado positivamente.

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Resumo sobre série triboelétrica

• A série triboelétrica é uma forma de classificação dos materiais quanto a sua afinidade eletrônica positiva ou negativa.

• Ela nos indica as cargas elétricas que terão dois materiais quando atritados entre si.

• Os materiais que temos nessa série são: pele humana seca, couro, pele de coelho, vidro, cabelo humano, nylon, lã, chumbo, pele de gato, seda, alumínio, papel, madeira, âmbar, borracha dura, níquel, cobre, prata, latão, ouro, platina, poliéster, isopor, filme PVC, poliuretano, PVC e teflon.

• Os materiais que estão na parte superior da série triboelétrica têm maior afinidade eletrônica positiva, então adquirem carga elétrica positiva.

• Os materiais que estão na parte inferior da série triboelétrica têm maior afinidade eletrônica negativa, então adquirem carga elétrica negativa.

• A eletrização dos corpos ocorre por contato, atrito ou indução.

O que é a série triboelétrica?

A série triboelétrica é uma lista da tendência eletrônica de alguns materiais que compõem os corpos em receberem elétrons ou doarem elétrons após sofrerem um processo de eletrização por atrito. O corpo que tem maior afinidade eletrônica positiva tem facilidade em doar elétrons, tornando-se carregado positivamente, já os corpos que têm maior afinidade eletrônica negativa têm facilidade em receber elétrons, tornando-se carregados negativamente.

Materiais da série triboelétrica

Na tabela abaixo, temos alguns materiais da série triboelétrica separados de acordo com a sua afinidade elétrica para a carga elétrica positiva ou negativa.

Funcionamento da série triboelétrica

O funcionamento da série triboelétrica é simples, basta verificar quais são as posições na série triboelétrica dos materiais que estão se atritando.

Após o atrito, o material que estiver na posição mais alta da série triboelétrica, em comparação com o outro material, terá maior afinidade eletrônica positiva, assim, ele adquirirá carga elétrica positiva, já o material que estiver na posição mais baixa da série triboelétrica, terá maior afinidade eletrônica negativa, assim, ele adquirirá carga elétrica negativa.

Quanto maior for a distância entre as posições dos materiais atritados na série triboelétrica, maior será a eletricidade estática gerada.

→ Exemplos do funcionamento da série triboelétrica

Abaixo selecionamos alguns exemplos do funcionamento da série triboelétrica.

◦ Pele humana seca e prata

Quando atritamos a pele humana seca com um pedaço de prata, ambos inicialmente neutros, a pele humana adquirirá cargas elétricas positivas e a prata adquirirá cargas elétricas negativas, já que a pele humana está em uma posição superior à da prata na série triboelétrica.

◦ Lã e isopor

Quando atritamos um pedaço de lã com um pedaço de isopor, inicialmente neutros, a lã adquirirá cargas elétricas positivas e o isopor adquirirá cargas elétricas positivas, já que a lã está em uma posição superior à do isopor na série triboelétrica.

◦ Papel e madeira

Quando atritamos um pedaço de papel com um pedaço de madeira, inicialmente neutros, o papel adquirirá cargas elétricas positivas e a madeira adquirirá cargas elétricas negativas, já que o papel está em uma posição superior à da madeira na série triboelétrica.

Eletrização

A eletrização é um processo que permite eletrizarmos os corpos via transferência de cargas elétricas entre diferentes corpos mediante processos de eletrização por contato, atrito ou indução:

• Processos de eletrização por contato: colocamos em contato um corpo eletricamente carregado com outro corpo, que pode estar carregado ou neutro, com a finalidade de que ambos fiquem carregados com a mesma quantidade de carga elétrica e os mesmos sinais.

• Processos de eletrização por atrito: quando atritamos dois corpos neutros com a finalidade de que ambos fiquem carregados com a mesma quantidade de carga elétrica, mas com sinais opostos.

• Processos de eletrização por indução: procedimento em que um corpo neutro se torna carregado quando polarizamos as suas cargas elétricas e o ligamos a um fio terra.

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

Exercícios resolvidos sobre série triboelétrica

Questão 1

Uma pessoa atrita um pedaço de isopor a um pano de lã. Após o atrito:

A) a lã ficará com carga elétrica negativa.

B) o isopor ficará com carga elétrica positiva.

C) a lã ficará com carga elétrica positiva e o isopor ficará com carga elétrica negativa.

D) a lã ficará neutra.

E) o isopor ficará neutro.

Resolução:

Alternativa C

Após o atrito, o pedaço de isopor ficará com carga elétrica negativa, enquanto o pano de lã ficará com carga elétrica positiva.

Questão 2

(Uece) A série triboelétrica a seguir é uma lista de substâncias, de modo que cada uma se eletriza com carga positiva quando atritada com qualquer outra substância que a segue na lista: Um gato escorrega para baixo em uma vara de plástico e cai dentro de uma cuba metálica X, que repousa sobre uma placa isolante. Duas outras cubas idênticas, Y e Z, apoiadas na placa, estão em contato com entre si, mas nenhuma faz contato com X. Quando o gato cai em X, a placa se quebra e todas as cubas caem, separadas, sobre o soalho isolado. O gato abandona a cuba X e foge.

Ao final deste processo:

A) x adquire carga positiva, y negativa e z positiva.

B) x adquire carga negativa, y positiva e z negativa.

C) somente x adquire carga positiva.

D) x, y e z têm cargas positivas.

Resolução:

Alternativa A

Quando o gato descer pelo plástico, ele cederá elétrons para o plástico, tornando-se eletricamente positivo. Depois disso, no contato com o metal X eletricamente neutro, ele receberá elétrons por estar eletrizado, deixando X eletricamente positivo, então X induzirá Y a ficar negativo, o que, por meio do processo de eletrificação por contato, fará com que Z fique eletricamente positivo.

Fontes

HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física: Eletromagnetismo (vol. 3). 10. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2016.

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