Eletrostática: esfera carregada e esfera com carga total nula

20 de agosto, 2015 às 19:39 | Postado em Eletrostática

Boa tarde Professor, estive me perguntando esses dias a seguinte situação, duas esferas idênticas e isoladas, supondo por exemplo a primeira carregada e a segunda neutra, quando colocadas em contato cargas migrarão da primeira esfera para a segunda, certo? Minha pergunta é, qual foi a motivação dessas cargas para tal movimento, existiu em algum momento um DDP, sendo que as esferas estão isoladas? Obrigada

Vou responder a questão imaginando que ambas as esferas sejam condutoras.

Se uma das esferas tem um excedente de carga (esfera da direita nas figuras abaixo) e a outra possui carga total nula (esfera da esquerda nas figuras abaixo), a primeira terá carga uniformemente distribuída em sua superfície enquanto a distância entre as duas esferas é muito grande (muito maior do que o raio das esferas). Neste caso a segunda esfera, além de ter carga total nula, é neutra.

Se a distância entre as esferas é lentamente diminuída, a distribuição de cargas em ambas as esferas se modifica. Ou seja, tanto na esfera com carga em excesso, quanto na esfera com carga total nula, os potenciais elétricos se alteram e a segunda esfera, embora continue com carga total nula, deixa de ser neutra, se polarizando, apresentando em determinadas regiões excedentes de carga induzidas conforme a segunda figura de cima para baixo representa.

Quanto mais próximas as duas esferas estiverem, tanto mais concentradas em um lado da esfera da direita estará o seu excedente de carga. Na outra esfera as quantidades de cargas induzidas aumentam, crescendo a polarização.

É importante notar que o processo de redistribuição das cargas em ambas as esferas não acontece somente no momento em que elas finalmente se tocam. O processo é gradual e decorrente de que ambas as esferas se influenciam mutuamente através dos campos elétricos que as cargas existentes em qualquer momento produzem. Os  campos se alteram com aproximação das duas esferas, bem como os potenciais elétricos nas esferas e em todo o espaço nas vizinhanças deste sistema.

OBSERVAÇÃO: se as esferas forem de material isolante também há influências mútuas e redistribuição de cargas pois isolantes também apresentam eletrização por indução.

Vide também Dúvida intrigante sobre os princípios da eletricidade!

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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