Como um objeto se torna carregado positivamente?

Você já viu um raio ou ficou chocado ao tocar em uma maçaneta? Nesse caso, você observou o poder das cargas elétricas em ação. Cargas elétricas positivas e negativas são criadas a partir do movimento de minúsculas partículas chamadas elétrons. Embora os elétrons sejam tão pequenos que nem mesmo podem ser vistos com um microscópio, você pode ver como cargas positivas e negativas se formam apenas usando itens em sua própria casa.

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Você já deve saber que toda matéria é composta de partículas microscópicas chamadas átomos. No entanto, os átomos são compostos de partículas ainda menores chamadas elétrons, prótons e nêutrons. Os prótons são encontrados no centro, ou núcleo, de um átomo e têm uma carga positiva; nêutrons também são encontrados no núcleo, mas não têm carga. Os elétrons orbitam o núcleo e são carregados negativamente.

Normalmente, um átomo tem um número igual de prótons e elétrons. No entanto, como os elétrons são encontrados na parte externa de um átomo, eles às vezes se movem de um átomo ou grupo de átomos para outro. Quando um átomo ou grupo de átomos tem mais elétrons do que prótons, é

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Se você já esfregou um balão no cabelo e o usou para deixá-lo de pé, já sabe como fazer cargas positivas e negativas. Sempre que os átomos se chocam, os elétrons podem ser transferidos entre eles. Isso significa que um objeto não pode ficar com carga positiva a menos que outro objeto fique com carga negativa; esses elétrons precisam ir para algum lugar. Quando você esfrega o balão no cabelo, os elétrons se movem dos átomos do cabelo para os átomos do balão, fazendo com que seu cabelo fique com carga positiva e o balão com carga negativa.

Seu cabelo se ergue porque objetos com cargas opostas se atraem. Você também pode ter prendido o balão em uma das paredes de sua casa. Isso ocorre porque objetos carregados, sejam positivos ou negativos, também são atraídos por objetos com carga neutra, como a parede. No entanto, se você aproximou o balão de outro balão carregado dessa maneira, os dois balões se afastariam um do outro. Isso ocorre porque dois objetos com a mesma carga, sejam eles positivos ou negativos, sempre se repelem.

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Você viu como os elétrons se movem do seu cabelo para o balão quando você os esfrega uns contra os outros. Mas por que eles mudaram do seu cabelo para o balão e não o contrário? O balão sempre vai acabar com carga negativa neste experimento, porque certas substâncias perdem elétrons mais facilmente do que outras, e sempre será mais fácil para a borracha do balão tirar elétrons do seu cabelo do que para o seu cabelo tirar elétrons do balão.

UMA série triboelétrica é uma lista que mostra como é fácil para diferentes substâncias extrair elétrons umas das outras. Quanto mais baixa uma substância estiver em uma série triboelétrica, maior será a probabilidade de ela se tornar carregada negativamente. Uma substância pode pegar elétrons de qualquer substância acima dela na série. Por exemplo, tome a seguinte série triboelétrica:

Cabelo Vidro Papel Lã Vinil Látex Teflon

Você pode ver que esfregar o teflon em qualquer uma das outras substâncias nesta lista tornará esses materiais carregados positivamente, porque o teflon pode tirar elétrons de todos eles. E qualquer substância nesta lista pode ficar carregada negativamente ao retirar elétrons de seu cabelo.

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Cargas positivas e negativas também são a razão pela qual os raios caem durante tempestades. Nuvens de tempestade se formam quando gotículas de água no frio, partes superiores da atmosfera congelam e caem; ao mesmo tempo, as correntes ascendentes conduzem o vapor de água para cima. A água que cai e a que sobe esfrega uma na outra: a água que cai fica com carga negativa e a que sobe fica com carga positiva. Por causa disso, a nuvem de tempestade tem carga negativa na parte inferior e carga positiva na parte superior.

Normalmente, porque um objeto carregado é atraído por um objeto com carga neutra, os elétrons na nuvem de tempestade fluiriam lentamente para o solo com carga neutra. No entanto, o ar entre a nuvem e o solo serve como um isolante, uma substância que impede que os elétrons se movam facilmente. Mas, uma vez que uma carga negativa forte o suficiente se acumule na parte inferior da nuvem, nem mesmo o ar poderá detê-la. Todos os elétrons saltam para o solo de uma vez na forma de um raio.