Física · 3ª série · Eletrostática
Módulo 01 · Aula 1 · Carga elétrica e processos de eletrização
Física · 3ª série · Módulo 01 · Aula 1

Por que o balão gruda na parede?

Depois de esfregar um balão no cabelo, ele gruda na parede e puxa fiozinhos de cabelo. O que mudou no balão?

carga elétricaeletrizaçãocondutores e isolantes
++repelem+−atraemcargas elétricas: iguais repelem, opostas atraem
Ilustração original de contexto.
Conhecimentos prévios

O que você já sabe?

Toda matéria é feita de átomos, e os átomos têm partículas com carga elétrica: prótons (+) e elétrons (−). Em geral, um corpo é neutro.

Um corpo neutro tem:

Neutro: as cargas positivas e negativas se equilibram.

Converse em dupla

Você já levou um “choquinho” ao tocar numa maçaneta ou ao tirar uma blusa de lã? Em que situação foi?

Contextualização

Quem passa de um corpo para outro?

  • No átomo, prótons (+) e nêutrons ficam no núcleo; os elétrons (−) ficam ao redor.
  • Só os elétrons passam de um corpo para outro; os prótons ficam presos nos núcleos.
  • Corpo neutro: número de prótons = número de elétrons.
  • Corpo eletrizado: ganhou ou perdeu elétrons.
SituaçãoCarga do corpo
perdeu elétronspositiva (+)
ganhou elétronsnegativa (−)
mesmo númeroneutro
Ideias centrais

Carga elementar e conservação

  • A menor carga livre é a carga elementar: e = 1,6 · 10−19 C (coulomb).
  • A carga de um corpo é sempre um múltiplo inteiro de e: Q = n · e.
  • Conservação: em um sistema isolado, a soma das cargas não muda; a carga só é transferida.

Ideia

A carga elétrica não é criada nem destruída: apenas passa de um corpo para outro.

Ideias centrais

Processos de eletrização

  • Atrito: materiais diferentes esfregados ficam com cargas de sinais opostos.
  • Contato: um corpo eletrizado toca um neutro e ambos ficam com cargas de mesmo sinal.
  • Indução: a aproximação, sem contato, separa as cargas do corpo neutro; ligado à Terra, ele fica com sinal oposto ao do indutor.
ProcessoHá contato?Sinais finais
atritosimopostos
contatosimiguais
induçãonãooposto ao indutor
Ideias centrais

Condutores e isolantes

  • Condutores (metais, solo úmido, corpo humano): os elétrons se movem com facilidade.
  • Isolantes (borracha, vidro, plástico, ar seco): os elétrons ficam presos aos átomos.
  • Em um isolante a carga fica onde foi gerada; em um condutor ela se espalha.

Aterramento

Ligar um condutor à Terra permite a passagem de elétrons: a Terra funciona como um enorme reservatório de cargas.

Fonte e evidência

Série triboelétrica (resumo)

vidro → lã → seda → madeira → borracha → plástico
Na lista, o material mais acima tende a ficar positivo e o mais abaixo, negativo, quando esfregados entre si.
Lista simplificada de tendência de eletrização por atrito, elaborada para esta aula; a ordem real varia com a umidade e a superfície.
1
O que a lista permite concluir?
Esfregando vidro em seda, o vidro tende a ficar positivo e a seda, negativa.
2
O que ela NÃO permite concluir?
O valor exato da carga, nem o resultado com materiais úmidos ou sujos.
3
Por que o balão gruda na parede?
O balão fica negativo e induz cargas positivas na superfície da parede: há atração.
4
Quem se move: prótons ou elétrons?
Elétrons. Os prótons ficam nos núcleos.
Análise e comparação

Duas explicações para o balão

Dois estudantes explicam por que o balão fica preso na parede. Qual explicação se apoia na física da eletrização?

Estudante A

“Ao esfregar no cabelo, o balão vira um ímã e gruda na parede.”

Estudante B

“O atrito deixou o balão com excesso de elétrons; ele induz cargas opostas na parede e é atraído.”

Para concluir com evidências

A explicação B usa transferência de elétrons e indução; a A inventa um ímã, que nada tem a ver com cargas elétricas.

Prática independente

Atividade de aplicação

Resolva no caderno. As respostas estão no slide de correção.

1. Um corpo perde elétrons. Ele fica:

  1. neutro
  2. positivo
  3. negativo
  4. sem nenhuma carga

2. Um corpo tem carga Q = −3,2 · 10−19 C. Quantos elétrons em excesso ele tem? (e = 1,6 · 10−19 C)

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
Prática independente

Atividade de aplicação (continuação)

Resolva no caderno. As respostas estão no slide de correção.

3. Na eletrização por indução, o corpo inicialmente neutro fica com carga de sinal:

  1. igual ao do indutor
  2. oposto ao do indutor
  3. sempre nulo
  4. impossível de prever

4. Qual material é um bom isolante?

  1. cobre
  2. alumínio
  3. borracha
  4. água salgada
Correção comentada

Conferindo as respostas

1. Alternativa B

Perder elétrons deixa mais prótons que elétrons: carga positiva.

2. Alternativa B

n = 3,21,6 = 2 elétrons.

3. Alternativa B

Com a ligação à Terra, o induzido fica com sinal oposto ao do indutor.

4. Alternativa C

A borracha prende os elétrons; os demais são condutores.

Síntese

Três ideias para levar

Carga

Só elétrons se transferem; Q = n · e.

Processos

Atrito, contato e indução.

Materiais

Condutores deixam as cargas se mover; isolantes não.

Voltando à pergunta inicial: o balão ganhou elétrons por atrito e induz cargas opostas na parede.

Pergunta de revisão

Por que o balão atritado gruda na parede mesmo sem encostar em nada metálico?

Pontos: 0/3
Exit ticket

Questões de saída

1. Na eletrização por atrito, os corpos ficam com cargas:

2. Quem se transfere entre corpos na eletrização?

3. A unidade de carga elétrica no SI é:

Questão de saída

O que ainda ficou difícil?

Escolha como você saiu desta aula (isso fica só no seu aparelho):

Para continuar

Referências e próximos passos

Refaça as questões sem olhar a correção e anote o que errou.

Referências

Aulas, exemplos e questões originais do EduMath, elaborados a partir das habilidades de Ciências da Natureza da BNCC (Ensino Médio).
Dica de estudo: faça um desenho da situação, anote os dados com as unidades e confira o resultado.

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