A ciência da eletricidade estática - Anuradha Bhagwat

Veja a lição completa: http://ed.ted.com/lessons/the-science-of-static-electricity-anuradha-bhagwat

Todos nós já tivemos essa experiência: você está andando num tapete macio, alcança a maçaneta da porta e... ZAP. Mas o que causa essa descarga de eletricidade estática? Anuradha Bhagwat esclarece este fenômeno examinando a natureza da matéria.

Lição de Anuradha Bhagwat, animação de Artrake Studio.

Pode acontecer sem aviso,
a qualquer momento.

Você pode estar andando
num carpete macio,

indo abrir a maçaneta,

quando de repente... zap!

Para entender a eletricidade estática,

primeiro precisamos entender um pouco
sobre a natureza da matéria.

Toda matéria é composta de átomos

que consistem em três tipos
de partículas menores:

elétrons carregados negativamente,

prótons carregados positivamente

e nêutrons, que são neutros.

Normalmente, os elétrons e prótons
num átomo se balanceiam,

e é por isso que a maior parte da
matéria comum é eletricamente neutra.

Mas os elétrons são minúsculos e quase
insignificantes em termos de massa,

e a fricção pode dar aos elétrons
que são fracamente ligados

energia suficiente para deixar
seus átomos e se ligar a outros,

migrando entre diferentes superfícies.

Quando isso acontece,

o primeiro objeto fica
com mais prótons que elétrons

e fica carregado positivamente,

enquanto o objeto com mais elétrons
acumula uma carga negativa.

Essa situação é chamada
de desequilíbrio de carga,

ou separação de carga líquida.

Mas a natureza tende ao equilíbrio,

então quando um desses corpos carregados
entra em contato com outro material,

os elétrons móveis vão aproveitar
qualquer chance que tiverem

para ir aonde estão em falta,

seja pulando fora do objeto
negativamente carregado

ou pulando para o objeto
positivamente carregado,

numa tentativa de recuperar
o equilíbrio de carga.

Esse movimento rápido de elétrons,
chamado de descarga estática,

é o que conhecemos
como aquele choque repentino.

Esse processo não acontece
com qualquer objeto.

Senão tomaríamos choque o tempo todo.

Condutores como metais e água salgada

tendem a ter elétrons externos
fracamente ligados,

que podem facilmente migrar
entre moléculas.

Por outro lado, isolantes como plásticos,
borracha e vidros,

têm elétrons fortemente ligados que não
pulam facilmente para outros átomos.

O acúmulo estático ocorre mais facilmente

quando um dos materiais envolvidos
é um isolante.

Quando você caminha num tapete,

elétrons do seu corpo
vão transferir-se para o tapete,

enquanto a lã do tapete, que é isolante,
resistirá à perda de elétrons.

Mesmo que seu corpo e o tapete juntos
ainda sejam eletricamente neutros,

agora há uma polarização de carga
entre os dois.

E quando você toca na maçaneta,

zap!

Os elétrons fracamente ligados do metal
da maçaneta pulam para a sua mão

para substituir os elétrons
que seu corpo perdeu.

Quando acontece no seu quarto,
é um pequeno aborrecimento.

Mas lá fora,

a eletricidade estática pode ser uma força
da natureza destrutiva e assustadora.

Em algumas condições,
a separação de cargas ocorre nas nuvens.

Não sabemos exatamente como isso acontece.

Pode ser algo relacionado à circulação
de gotas de água

e partículas de gelo dentro delas.

De qualquer forma, o desequilíbrio
de carga é neutralizado

ao ser liberado em direção a outro corpo,

como um prédio, a terra,

ou outra nuvem numa centelha gigante
que conhecemos como raio.

E assim como seus dedos podem tomar
choque várias vezes no mesmo lugar,

é bom acreditar que um raio pode
sim cair duas vezes no mesmo lugar.