A ciência da eletricidade estática — Anuradha Bhagwat

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

Todos já tivemos esta experiência: vamos a andar numa carpete macia, chegamos ao puxador da porta e... zap. Mas o que é que provoca esta faísca de eletricidade estática? Anuradha Bhagwat lança luz neste fenómeno examinando natureza da matéra.

Lição de Anuradha Bhagwat, animação de Artrake Studio.

Pode ocorrer sem aviso,
em qualquer momento.

Podemos estar a andar numa carpete macia
e a chegar ao puxador da porta

quando, de repente... zap!

Para perceber a eletricidade estática,

precisamos primeiro de conhecer
um pouco a natureza da matéria.

Toda a matéria é feita de átomos

que consistem em três tipos
de partículas mais pequenas:

eletrões com carga negativa,

protões com carga positiva,

e neutrões neutros.

Normalmente, os eletrões e os protões
estão em equilíbrios num átomo.

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

Mas os eletrões são minúsculos
e de massa quase insignificante.

Quando esfregados ou friccionados,
pode-se conferir suficiente energia

aos eletrões fracamente ligados
que saem dos átomos e se ligam a outros,

migrando entre diferentes superfícies.

Quando isto acontece,

o primeiro objeto fica
com mais protões do que eletrões

e passa a ter carga positiva,

enquanto o que tem mais eletrões
acumula uma carga negativa.

Esta situação chama-se
um desequilíbrio de cargas

ou separação de cargas.

Mas a Natureza procura o equilíbrio,

por isso, quando um destes corpos
recém-carregados

entra em contacto com outro material,

os eletrões móveis
aproveitarão a primeira oportunidade

para irem para onde são mais necessários,

quer saltando do objeto
com carga negativa,

quer saltando para outro
com carga positiva

na tentativa de repor
o equilíbrio de carga neutra.

Este movimento rápido de eletrões,
chamado descarga estática,

é aquilo que reconhecemos
como um choque repentino.

Este processo não acontece
com qualquer objeto.

Se assim fosse, estaríamos
sempre a apanhar choques.

Condutores como metais
e água salgada

têm tendência a ter
eletrões fracamente ligados

que podem deslocar-se
facilmente entre moléculas.

Por outro lado, os isolantes
como os plásticos, a borracha e o vidro

têm eletrões fortemente ligados

que não saltam facilmente
para outros átomos.

A criação estática ocorre mais facilmente

quando um dos materiais envolvido
é um isolante.

Quando andamos sobre um tapete,

os eletrões do nosso corpo
esfregam-se nele,

mas a lã isoladora do tapete
resiste a perder os seus eletrões.

Embora o nosso corpo e o tapete,
em conjunto, sejam neutros eletricamente,

há uma polarização de carga entre os dois.

Quando tocamos no puxador da porta,

zap!

Oe eletrões fracamente ligados
do metal do puxador

saltam para a nossa mão

para substituir os eletrões
que o nosso corpo perdeu.

Quando isso acontece no quarto,
é um incómodo menor.

Mas ao ar livre,

a eletricidade estática pode ser
uma enorme força destruidora da Natureza.

Em determinadas situações,
a separação das cargas ocorre nas nuvens.

Não sabemos bem como é que isto acontece.

Pode ter a ver com a circulação
das gotas de água

e partículas de gelo, dentro delas.

Seja como for, o desequilíbrio
de cargas é neutralizado

ao serem libertadas
para outro corpo,

como um edifício,

a Terra,

ou outra nuvem, numa faísca gigante
que conhecemos por relâmpago.

Tal como apanhamos um choque nos dedos
vezes sem conta no mesmo lugar,

é melhor crer que o relâmpago
pode atingir o mesmo local

mais do que uma vez.