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Estudos
de eletricidade Prof.
Luiz Ferraz Netto Fluidos
elétricos
Esta última descoberta foi extremamente importante, e foi publicada em 1734. Du Fay anunciou que
Du Fay
descobrira que os corpos carregados com a mesma espécie de
'eletricidade' repelem-se mutuamente, e os carregados com espécies
opostas se atraem. Pode-se provar este ponto com uma experiência
simples. É difícil superestimar a importância da descoberta de Du Fay. 0 vidro, os plásticos e o metal já existiam há séculos, mas esta grande verdade sobre a 'eletricidade' tinha resistido à descoberta. Com o novo conhecimento da atração e repulsão elétricas firmemente estabelecido, Du Fay desenvolveu a primeira teoria importante da 'eletricidade' --- a teoria dos dois fluidos. Embora ela fosse eventualmente destruída por Franklin, serviu ao importante propósito de estimular o interesse pela 'eletricidade' e orientar as pesquisas experimentais. Máquinas
elétricas
Um amortecedor de borracha foi colocado de encontro ao frasco, onde ele produzia 'eletricidade' por fricção (atrito) . A carga elétrica era coletada por vários fios que roçavam suavemente a superfície superior do globo. Os objetos podiam ser eletrificados fazendo-os tocar o condutor primário em A. As máquinas elétricas atingiram grande prestígio pela metade do século dezoito, e os cientistas começaram a eletrificar tudo que viam. Descobriu-se que as centelhas elétricas podiam inflamar a pólvora, o éter ou o álcool. As crianças eram eletrificadas rotineiramente e com segurança, suspendendo-as por meio de cordas isolantes e fazendo-as tocar o condutor primário de uma máquina elétrica. Fazia-se então saltar centelhas de seus corpos, para divertimento de todos. Apagavam-se velas e se reacendiam rapidamente por meio de centelhas elétricas, e o álcool era inflamado por um jato de água eletrificado. A
'eletricidade' em um vaso
Poderia
então fazer o experimentador sentir um poderoso choque elétrico, se ele
tocasse os condutores interno e externo ao mesmo tempo. Se tocasse um ou
outro separadamente, não haveria nenhum choque. Ali estava um novo e estranho efeito elétrico. No passado, tinham sido produzidos centelhas e choques elétricos quando se permitia que a 'eletricidade' acumulada se escoasse para a terra através de alguma espécie de condutor, como o corpo humano. Mas a terra não desempenhava nenhuma parte na descarga elétrica do vaso de Leyden. Sua 'eletricidade' deslocava-se apenas de um de seus condutores para o outro.Uma experiência típica daqueles dias consistia em descarregar o vaso através de um circuito ou roda formada por muitas pessoas com as mãos dadas. Assim que a conexão de um condutor com o outro era completada através do circuito humano, cada indivíduo recebia um choque ao mesmo instante. 0 princípio do vaso de Leyden foi primeiramente explicado por Benjamin Franklin (1706-1790), o primeiro grande cientista americano. Nascido em Boston, ele era o décimo filho de um fabricante de sabão que tinha emigrado da Inglaterra. Tornou-se editor de sucesso em Filadélfia e desempenhou parte ativa na política. Conhecemo-lo principalmente como um dos signatários da Declaração de Independência, e pela parte que desempenhou na luta pela independência das colônias americanas.Franklin pôde explicar todos os fatos elétricos conhecidos com base em uma única espécie de "fluido" elétrico. Se um objeto contivesse a quantidade normal, era eletricamente neutro. Se contivesse mais ou menos que tal quantidade, ele seria eletrificado de uma ou de outra maneira --- positivamente, no caso de excesso, e negativamente, no caso de uma deficiência do fluido.As partículas do fluido elétrico repelem-se mutuamente. Quando um corpo tem uma grande carga elétrica, o fluido tenta equalizar-se, escoando para outros corpos através de um condutor. 0 vaso de Leyden, carregado, consiste de dois condutores com cargas iguais mas opostas. Quando o condutor interno é eletrificado positivamente, o externo é eletrificado negativamente, na mesma quantidade. Franklin explicou como surge esta condição.
Este princípio é ilustrado abaixo.
Franklin explicou que o fluido que entra no condutor interno produz um força de repulsão sobre o fluido contido no condutor externo. Similarmente, o fluido já existente no condutor externo repele o fluido que entra no condutor interno. Se a 'eletricidade' não puder escoar para a terra, partindo do condutor externo, muito pouca poderá entrar no condutor interno, vinda da máquina de fricção (atrito). Assim, o vaso não pode aceitar uma carga de 'eletricidade' se seu condutor externo estiver isolado da terra. Isto explica por que os primeiros experimentadores consideravam necessário manter o vaso nas mãos. Seus corpos constituíam o caminho para o escape da 'eletricidade' para o solo. Franklin e outros descobriram que a forma do vaso de Leyden não tinha importância. Obtiveram a mesma armazenagem de 'eletricidade' com um pedaço de vidro plano coberto com chumbo em ambas as superfícies. Tais "vasos planos" são conhecidos ainda hoje como "placas de Franklin". Hoje em dia, esses reservatórios de 'eletricidade' são chamados de "capacitores" (antigamente, "condensadores"). Devem sua grande "capacitância" (antigamente, "capacidade") elétrica às áreas relativamente grandes comparadas com o pequeno espaçamento dos condutores. Os capacitores modernos, mais simples, são fabricados de lâminas de metal separadas por finas folhas de papel ou mica. Constituem parte indispensável de qualquer aparelho de rádio ou televisão. A
'eletricidade' do céu
Logo que uma nuvem de tempestade passou por cima do papagaio, a 'eletricidade' foi conduzida através da linha molhada, até à chave de metal. Franklin colocou a chave em um vaso de Leyden, e dessa maneira, carregou o vaso com 'eletricidade'. Ele escreveu que
A experiência provocou grande excitação entre os cientistas, sendo logo repetida muitas vezes na Europa. Entretanto, o grande perigo que constituía para a vida ainda não tinha sido suspeitado. Em 1753, Richmann, de São Petersburgo, foi morto instantaneamente quando fazia experiências com a 'eletricidade' atmosférica. CUIDADO! - Jamais deixe seu filho empinar 'pipas' em dias de chuva! Com a linha apenas úmida a descarga da atmosférica para o corpo do garoto é iminente. O
raio subjugado
A presença de uma ponta aguda parecia atrair a 'eletricidade' para fora de um corpo carregado, fazendo-a escoar-se para o solo. Uma vez que a natureza do raio é elétrica, uma nuvem podia tomar o lugar de um condutor carregado, na experiência. Ele imaginou que uma haste pontiaguda colocada bem alto, sobre o topo de um edifício, poderia
Levantou-se uma grande controvérsia sobre se as hastes deviam ser rombudas ou pontiagudas, ou se poderiam atrair raios que de outra maneira passariam de lado, sem causar danos. Os argumentos de Franklin venceram, entretanto, e logo os pára-raios pontiagudos começaram a ser usados para proteger edifícios em todo o mundo. Seguindo-se ao
trabalho de Franklin, uma grande quantidade de descobertas foram
realizadas na Europa. Johan Carl Wilcke
(1732 - 1796), secretário da Academia de Ciências da Suécia, descobriu
que as duas espécies de 'eletricidade' são invariavelmente produzidas
quando dois objetos são friccionados (atritados) um contra o outro. Se um
se tomar carregado positivamente, o outro será sempre carregado
negativamente, e no mesmo grau. Era como se uma quantidade de
'eletricidade' fosse transferida de um corpo para o outro, pela fricção
(atrito). Wilcke dispôs um certo número de
substâncias em uma série elétrica (hoje conhecida por série triboelétrica)
tal que cada substância, quando friccionada contra outra de posição
mais baixa na série, tomava-se eletrificada com uma carga positiva. *** Segue Estudos de eletricidade (parte 3) ***
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