Carga Eletrosttica:
eletrizao e descarga
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Aperfeioamento Profissional:
Montagem e Manuteno de Microcomputadores
A eletricidade esttica
A eletricidade esttica a carga eltrica num corpo
cujos tomos apresentam um desequilbrio em sua
neutralidade. O ramo da fsica que estuda os efeitos
da eletricidade esttica a Eletrosttica.
O fenmeno da eletricidade esttica ocorre quando
a quantidade de eltrons gera cargas positivas ou
negativas em relao carga eltrica dos ncleos
dos tomos.
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A eletricidade esttica
Quando existe um excesso de eltrons em
relao aos prtons, diz-se que o corpo est
carregado negativamente. Quando existem
menos eltrons que prtons, o corpo est
carregado positivamente. Se o nmero total
de prtons e eltrons equivalente, o corpo
est num estado eletricamente neutro.
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A eletricidade esttica
Existem muitas formas de "produzir" eletricidade
esttica, uma delas friccionar certos corpos, por
exemplo, o basto de mbar, para produzir o
fenmeno da eletrizao por frico.
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A eletricidade nos diversos materiais
A eletricidade esttica o fenmeno de acumulao de
cargas eltricas em um material qualquer, condutor,
semicondutor ou isolante.
No material isolante, este efeito facilmente detectado
devido dificuldade de deslocamento de cargas; quando
o material isolante eletrizado, ou seja, de alguma
forma sofre um desequilbrio entre cargas positivas e
negativas, a natureza tende a restabelecer o equilbrio,
mas isso leva algum tempo, e durante esse intervalo o
material capaz de atrair ou repelir outros isolantes
devido fora coulombiana (fora eletromagntica).
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A eletricidade nos diversos materiais
Nos condutores, o desequilbrio de cargas altera o
potencial eltrico do material, isso faz com que surja uma
diferena de potencial entre o material condutor
eletricamente carregado e a Terra, cujo potencial
considerado absoluto (V = 0). Em conseqncia dessa
diferena de potencial, podem ocorrer descargas
eltricas a fim de restabelecer o equilbrio, s que nesse
caso o deslocamento de cargas ocorre num tempo muito
curto, podendo causar choques, fascas, rudos e outros
fenmenos fsicos capazes de provocar acidentes.
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A eletricidade nos diversos materiais
Caminhes de produtos qumicos precisam
geralmente deseletrizar a carroceria com o auxlio de
uma corrente jogada no cho, para que no ocorram
acidentes devidos eletricidade esttica.
Em semicondutores, as cargas acumuladas em um
corpo podem alterar repentinamente a condutividade
do material; em dispositivos semicondutores, esse
efeito pode causar a queima do componente. Esse
fato era muito comum antigamente nos componentes
CMOS, mas esse problema j foi contornado.
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mbar
O mbar uma resina semi-transparente fossilizada
cuja cor amarelada. Presume-se que seja
proveniente de uma espcie j extinta de pinheiro.
Os Paleontlogos frequentemente encontram
insetos pr-histricos quase intactos conservados
dentro de pedaos de mbar. Quando posto em
combusto, o mbar exala um agradvel aroma
(almiscarado).
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mbar
Os gregos desde o sculo VI antes de Cristo
esfregavam bastes de mbar em tecido para atrair
objetos leves tais como pequenos pedaos de
palha, algodo entre outros. Tales de Mileto tido
como o primeiro a fazer experincias cientficas
com o mbar no sentido de tentar explicar o
fenmeno da atrao.
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mbar
William Gilbert (1544-1603), mdico da rainha da
InglaterraIsabel I, foi quem introduziu a palavra
eletricidade, esta foi derivada da palavra gregaelektron que era o nome que os gregos davam aombar.
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mbar
Du Fav, em 1733, descobriu duas formas de
eletricidade diferentes. vtrea (gerada a partir de
substncias, como o vidro), resinosa (originada de
substncias, como o mbar).
Em 1753, John Canton, descobriu que o vidro produz
as duas formas de eletricidade. Sua gerao
dependia do material onde o vidro era friccionado.
Em funo da descoberta as designaes vtrea e
resinosa ficaram obsoletas e foram substitudas por
eletricidade positiva e eletricidade negativa.
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Gerao
Quando se fricciona o vidro com l, este fica eletrizado
positivamente. Quando o atritamos com flanela, sua
polarizao se torna negativa. No caso da resina, ao
friccion-la com l, sua polaridade se torna negativa,
atritando-a com uma folha metlica, a sua carga fica
positiva.
A carga eltrica uma propriedade da matria. Todo
tomo contm um ncleo, este constitudo de prtons
cuja carga eltrica positiva, e nutrons, estes no
possuem carga. Orbitante em torno do ncleo atmico
est uma nuvem de eltrons de carga eltrica negativa.
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Gerao
Em funo das polaridades opostas foram atribudos
sinais positivo e negativo s cargas eltricas. Aquelas
que possuem o mesmo sinal de polarizao se repelem,
as de sinais diferentes se atraem.
Todos os corpos possuem cargas eltricas (positivas e
negativas). Se um determinado material est em
equilbrio, considerado sem carga, ou neutro. Assim,
considera-se material eletrizado aquele que possui mais
cargas de uma determinada polaridade do que outra.
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Eletrizao
Quando os objetos esto carregados, no importa a
polaridade, esto eletrizados. A eletrizao pode ocorrer
por induo, contato e posterior separao entre dois
materiais, ou atrito. Para se criar eletricidade esttica em
laboratrio, um bom exemplo o conhecido Gerador
Eletrosttico de Van de Graaff. Casualmente podemos
gerar eletricidade esttica ao atritar um cobertor, roupa de
l, etc ao nosso corpo, tambm no caminhar, o contato e
separao da sola de nossos calados com o piso gera
eletricidade esttica.
Eletrizao o processo pelo qual um corpo eletricamente
neutro, adquire cargas eltricas.
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Eletrizao por Atrito
Pode-se eletrizar um corpo atritando-o outro,
fazendo com que um deles perca eltrons, e
consequentemente deixando-os com carga eltrica
(positiva ou negativa). A carga dos corpos
eletrizados desse modo possuem carga de sinais
opostos. Um exemplo quando passamos um
pente vrias vezes no cabelo, o pente fica
carregado, podemos perceber isso aproximando-o a
pequenas partculas de papel. Funciona com
qualquer coisa de plstico que se esfrega no
cabelo.15
Eletrizao por Contato
Ao se pegar um corpo eletrizado e encost-lo em
um neutro, este cede uma parte de sua carga ao
corpo neutro, deixando-o com carga de mesmo
sinal que o primeiro. Suponhamos que uma das
esferas seja a esfera "A" e a outra, esfera "B",
digamos que a esfera "A" est eletrizada
negativamente e a esfera "B" est neutro, ao
entrarem em contato, os eltrons em excesso na
esfera "A", espalham-se pelo conjunto.
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Eletrizao por Contato
Assim, "A" continua negativa, mas com um menor
nmero de eltrons em excesso e "B", que estava
neutro inicialmente, eletriza-se negativamente.
Logo, como as duas esferas esto eletrizadas com
cargas de mesmo sinal elas se repelem saindo do
contato. Mas, se considerarmos as esferas "A" e "B"
como condutores de mesmas dimenses, aps o
contato eles tero cargas iguais. (QA + QB)/2
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Eletrizao por Induo
Aproximando um corpo eletrizado de um corpo positivo,
as cargas de sinais diferentes na rea eletrizada se
afastaro e o corpo ficar com suas cargas juntas pela
sua rea. O corpo fica neutro, porm se analisada cada
rea separadamente elas estaro com predominncia de
uma carga enquanto o corpo eletrizado estiver prximo.
A induo eletrosttica o fenmeno de separao da
cargas eltricas de sinais contrrios em um mesmo
corpo. A induo facilmente explicada quando se trata
de um corpo condutor de eletricidade pois nele o eltron
se mobiliza com facilidade.
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Eletrizao por Aquecimento ou Piroeletrizao
Ao aquecermos determinados corpos, estes
adquirem algum dos tipos possveis de carga. A
este tipo possvel de eletrizao chamamos
Piroeletrizao.
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Gerao
Um exemplo tpico de gerao casual de
eletricidade esttica em nosso corpo ocorre quando
vestimos roupas de l, etc. Um fator importante na
gerao de eletricidade esttica a umidade, pois
quanto mais seco estiver o ar, mais facilmente a
carga se desenvolve.
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Influncia em mquinas e equipamentos
Na aviao, a eletricidade esttica fator relevante
segurana das aeronaves. Um avio, por exemplo, aps
aterrissar necessita ser descarregado estaticamente,
pois a tenso desenvolvida pode facilmente ultrapassar
250.000 volts.
Os helicpteros tambm precisam ser descarregados
eletricamente, pois a carga eletrosttica acumulada na
fuselagem pode provocar centelhas e,
consequentemente, exploses ao se aproximarem do
local de aterrissagem.
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Influncia em mquinas e equipamentos
Nos automveis tambm ocorre a eletrizao, quando estes
so submetidos a grandes velocidades ao ar seco, podendo
seus ocupantes ao sair ou entrar no veculo tomarem uma
descarga eltrica. H relatos de acidentes com incndios em
postos de abastecimento causados por centelhas devidas a
descargas eletrostticas durante o manuseio da bomba de
combustvel.
Em eletrnica, a eletricidade esttica objeto de estudo e
pesquisa, pois muitos so os danos causados pela eletrizao
dos corpos e sua consequente descarga em equipamentos e
componentes sensveis, como por exemplo, placas-me de
computadores, mdulos de memria, etc.
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Carga eletrosttica:eletrizao e descarga
Fonte:
http://trajanoengseg.blogspot.com/2009/04/eletricida
de-estatica-em-veiculos.html
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Smbolo oficial de ESD -
material sensvel a descarga
eletrosttica
Pulseira antiesttica
Utilizada em linhas de
produo, manuteno e
processos que envolvam
manuseio de dispositivos
sensveis a eletricidade
esttica, remove com
segurana a esttica do
operador protegendo os
componentes e produtos
sensveis a ESD.
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Avaliao
1. Qual a definio de eletricidade esttica ?
2. Quando um corpo est em estado eletricamente neutro ?
3. Qual parte do tomo tem carga positiva ?
4. Qual parte do tomo tem carga negativa ?
5. Qual a definio de eletrizao ?
6. Qual o tipo de eletrizao que exemplificado pela
utilizao do pente no cabelo ?
7. A descarga da eletricidade esttica pode danificar
equipamentos como placas-me ?
8. Que tipo de proteo utilizado para o correto manuseio de
dispositivos sensveis eletricidade esttica ?
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