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Transcrição de vídeo

é comum a pretensão de dividir todos os materiais que existem em isolantes elétricos o condutores elétricos na verdade isso não acontece bem assim existem semicondutores supercondutores e outras formas exóticas de materiais em termos de condutividade elétrica entretanto para o nosso estudo agora vai ser suficiente estudar os isolantes e os condutores elétricos vamos estudar semelhanças e diferenças entre os volantes e os condutores antes de falar sobre diferenças entre estes elementos vamos observar aqui um cilindro feito de material isolante outro cilindro feito de material condutor uma semelhança é que tantos volantes quanto os condutores são compostos de uma quantidade muito grande de átomos e moléculas nos átomos que compõem esses materiais temos um núcleo que tem carga positiva e ao redor dele temos uma quantidade de elétrons ali orbitando que são carga negativa também tanto para os isolantes quanto para os condutores o núcleo que tem carga positiva não pode se mover dali quero dizer que eles podem se mexer se agitar levemente mas eles não saem dali do núcleo do átomo ou seja eles não podem viajar livremente pelo material estamos falando aqui de materiais em estado sólido então os lucros estão fixos estão presos já falando das cargas negativas dos elétrons nos condutores os elétrons podem se movimentar com relativa liberdade quase sem resistência já a diferença para os isolantes é que os elétrons não podem se movimentar pelo material livremente os elétrons então estão também presos nos materiais isolantes e essa é a diferença chave entre condutores isolantes nos condutores dos elétrons podem se movimentar relativamente de maneira livre pelo condutor pelo material nos isolantes os elétrons não se movimentam pelo material tudo ainda assim nos condutores os elétrons não se movem por si sós eles têm que ser obrigados a entrar em movimento seja por exemplo ligando os extremos do condutor em uma bateria ou sujeitando a um campo elétrico ou uma certa força por exemplo elétrica se houver esse estímulo no condutor os elétrons vão se mover pelo material com certa liberdade nos isolantes já isso não vai poder acontecer eles estão presos aparentemente a conclusão que podemos tirar aqui em havendo por exemplo uma bateria ligado nos extremos do condutor a então interação elétrica há uma movimentação de elétrons enquanto os isolantes não há nenhum tipo de integração elétrica e isso não é bem verdade que o que pode acontecer ou o que acontece por exemplo ligando o ao sistema isolante uma bateria nós podemos fazer com que aqui dentro do átomo esta carga que é do lucro que é positiva se movimente por exemplo para o lado de cá ea carga negativa se concentre toda aqui na nuvem de elétrons eles se concentrem todos no outro lado do átomo e isso pode sim causar efeito em cargas elétricas colocadas nas proximidades de certos materiais isolantes ou seja eles podem interagir eletricamente vamos agora ver o que acontece se nós oferecemos carga extra a um condutor para facilitar a compreensão e desenho eu não vou desenhar todos os núcleos dos átomos nós sabemos que para cada átomo as cargas positivas e negativas se anulam deixando o que é carga elétrica total seja nula vou usar aqui somente para mostrar a carga extra ou seja o cada átomo têm a carga positiva e negativa se anulando ea questão é o que acontece quando oferecemos carga extra ali nessa situação o que acontece então se eu colocar carga negativa extra em um isolante coloca carga negativa aqui aqui aqui ao longo do isolante nós sabemos que a carga elétrica não pode se mover pelo isolante e por causa disso posso carregar todo o material que eu tenho aqui eu posso deixar carregado mais uma parte do isolante do que em outro no condutor entretanto se eu coloco uma carga negativa aqui uma outra carga negativa que elas não precisam ficar aqui se elas não quiserem primeiro que tendo uma carga negativa que e outra carga negativa que uma repele a outra de modo que esta vai vir para esta borda e esta outra vai vir para a outra borda mas elas não podem saltar para fora do condutor para isso é necessário muito mais energia e o que acontece aqui a oferecer carga negativa para um condutor toda a carga negativa vai para a borda do condutor para as bordas do condutor porque mesmo que você conseguisse colocar a carga negativa no centro meio do condutor ao repelir alguma repelir a outra o que acontece é que iriam todas ficar bem na borda do condutor o mesmo aconteceria com cargas positivas e você pode se perguntar como eu vou colocar uma carga positiva ali na verdade o que acontece é que ao retirar uma carga negativa o saldo entre aspas que teremos vai ser de carga positiva então retirando cargas negativas as cargas positivas vão ficar nas bordas do condutor por se repetir em que tipos de materiais são isolantes vidro é um exemplo de material isolante madeira é um tipo de material isolante maioria dos plásticos são também isolantes estes aqui representam este tipo de ambiente você pode colocar cargo você pode carregá los deixamos eletricamente carregados ao colocar carga ali a carga vai ficar presa materiais condutores são principalmente metais exemplo ouro o cobre que é muito utilizado a prata neles as cargas elétricas podem viajar com certa liberdade bem agora que já sabemos como isso antes e condutores funcionam vamos ver um exemplo vamos considerar que temos aqui dois materiais que são condutores vamos considerar que neste aqui temos uma carga resultante negativa claro toda armazenada na borda externa do condutor e ao pegar este condutor e encostar no outro o que vai acontecer como cada carga negativa vai repelir outra carga negativa o que vai acontecer a um condutor tocar o outro é que cargas negativas do primeiro passaram para o segundo de maneira que uma fique mais distante possível da outra e de modo que se os dois tiverem o mesmo tamanho no final os dois condutores terão a mesma quantidade de carga negativa de carga extra negativa ou se o segundo condutor foi um pouco maior ele ficará com mais carga negativa porque nele a maior capacidade para distribuir essas cargas fácil agora vamos analisar outra situação há outra maneira de eletrizar ou de carregar com um objecto de material condutor que é chamado carga ou eletrização por indução como funciona a idéia é pegar o primeiro condutor que têm cargas extras negativas e aproximar mas não tocar no segundo condutor que não tem nenhuma carga extra ao aproximar o primeiro condutor que tem carga extra negativa do segundo o condutor que não tinha uma carga extra o que vai acontecer bem as cargas negativas do segundo condutor podem mover se à vontade e elas vão desejar se mover porque as cargas negativas do primeiro vão fazer com que as negativas segundo se repitam então as cargas negativas no segundo o condutor vão querer ir para as para parte mais distante possível do primeiro condutor e elas vão ficar concentradas neste desenho aqui na na parte oposta àquela que está próxima ao primeiro condutor por do lado já que as cargas negativas saíram desta parte então este lado vai ficar com mais cargas positivas as cargas negativas deste primeiro objeto estão atraindo as cargas positivas do segundo objeto cargas com sinais opostos se atraem cargas com o mesmo sinal se repelem por isso as negativas estão aqui na parte oposta bem paramos por aí não vamos agora supor vamos conectar este segundo condutor ao que chamamos de terra o que é a terra pode ser a própria terra ou pode ser outra superfície que é capaz de ser um provedor de uma quantidade muito grande digamos uma quantidade infinita de elétrons em comparação com aquele condutor que a ela estamos ligando ou seja a terra pode oferecer dar elétrons à vontade para aquele material foi conectado a ela ou pode receber desse material também a quantidade que for de elétrons e ao conectar esta barra de ferro por exemplo de metal a terra o que vai acontecer ora as cargas negativas podem se mover livremente então o que acontece é que estas cargas vão poder sair pelo condutor e ir em direção à terra e por lá ficar e o que acontece é que ao saírem todas as cargas negativas vão sobrar as cargas positivas e nós conseguimos carregar ou seja eletrizar positivamente este objeto condutor sobram as cargas positivas e aí ele está eletrizado positivamente carregado positivamente naturalmente não serão todos os elétrons que estavam lá que saíram ainda elétrons ali mas no saldo a o que sobra positiva e eu posso agora por exemplo cortar este fio e ao afastar o primeiro objeto de material condutor daqui eu fico com o segundo objeto eletrizado carregado positivamente se eu retirei o primeiro objeto que era aquele que tinha carga negativa portanto repeliu os elétrons do segundo os elétrons da terra poderiam querer voltar para o segundo objeto entretanto isso não vai ser possível porque eu cortei o fio e assim ele fica carregado eu conseguir carregar sem a necessidade de tocar um outro vamos agora há um outro exemplo a maioria das pessoas já fez isso esfregou um balão contra o cabelo e o que acontece é que o balão fica eletricamente carregado elétrons saem do seu cabelo para borracha e ele fica com cargas negativas é normalmente as pessoas costumam levar o balão até uma parede ou até o teto e se houver sorte o balão vai ficar ali grudado e isso é bem legal mas como é que acontece bem tanto o teto quanto a borracha do da bexiga do balão são materiais isolantes eles não podem transmitir o as cargas elétricas com facilidade entretanto é possível acontecer que os átomos aqui do teto fiquem polarizados por causa da presença das cargas negativas que existem no balão então a carga positiva do átomo é atraída ea carga negativa do átomo é repelida pelas cargas negativas do balão e isso faz com que aconteça uma força de interação entre o balão eo teto as cargas positivas do teto e as cargas negativas do balão se atraem e gerando uma força resultante que empurra balão para cima eo mantém grudado é claro que existe a força de repulsão entre as cargas negativas do balão e as cargas negativas do átomo mas elas estão mais distantes e por isso essa força de repulsão é menor a força resultante portanto faz com que o balão fique grudado no teto veja você então que temos materiais isolantes mesmo assim eles podem interagir porque os átomos podem se polarizar e acontecer esse tipo de interação até o próximo vídeo