Chama-se indução eletrostática o fenômeno caracterizado pela mudança no posicionamento das cargas elétricas ou na orientação dos dipolos elétricos de um corpo, ocasionadas pela presença de um campo elétrico nas proximidades do respectivo corpo.
Consideremos dois corpos, sendo que um deles possui carga elétrica líquida igual a zero. A este, chamaremos induzido. O segundo corpo possui carga elétrica líquida diferente de zero, e será denominado indutor. Caso este corpo seja um dielétrico, ou seja, mal condutor de eletricidade, também denominado isolante, o máximo que pode acontecer é uma reorientação dos dipolos elétricos. Porém, não há um deslocamento de cargas ao longo da rede de átomos deste referido corpo conforme mostra a figura abaixo.
Mas quando um corpo carregado eletricamente é aproximado de um corpo neutro que seja bom condutor de eletricidade, este último pode ter suas cargas elétricas reorganizadas em pontos diferentes da estrutura da substância.
Isto ocorre devido às interações entre as cargas elétricas do respectivo corpo e o campo elétrico criado pelo indutor. Neste caso, um campo elétrico gerado por um indutor carregado positivamente ou negativamente atrai ou repele os elétrons livres do condutor neutro, fazendo com que estes se reorganizem na estrutura do induzido. No caso de um indutor carregado negativamente, temos a seguinte situação:
O processo de eletrização por indução é facilmente realizado com induzidos metálicos. Isto porque a fácil locomoção dos elétrons permite uma eficiente reorganização dos mesmos ao longo da rede de átomos. Para concluir o processo de eletrização por indução, é só ligar um fio à terra, de modo a anular as cargas da extremidade oposta à da região do campo elétrico aplicado pelo induzido.
Após o sistema atingir o equilíbrio eletrostático, ou seja, depois que as cargas param de se movimentar pelo fio ligado à terra, pode-se desligar este fio. O induzido permanecerá carregado eletricamente. No caso aqui representado, com cargas negativas:
Mesmo afastando o indutor do induzido, este permanecerá com a carga negativa:
O sinal da carga elétrica líquida do induzido será sempre oposta à carga que originou o campo elétrico, ou seja, a carga do indutor. A intensidade da carga elétrica depende de vários fatores. Dentre os mais relevantes, são as dimensões do induzido e as dimensões do indutor, bem como a quantidade de cargas presentes no indutor e ainda o distanciamento entre ambos.
Assista ao vídeo abaixo para mais informações:
Com a colaboração de Ricardo Normando Ferreira de Paula.
Referências bibliográficas: BONJORNO, Regina Azenha et al, Física Completa: Volume único; Ensino Médio, 2 Ed., São Paulo: FTD, 2001. 631 p.