Eletroscópios são instrumentos que se destinam a detectar a presença de cargas elétricas num corpo. Em suma, os eletroscópios acusam se um corpo está ou não carregado de eletricidade.
Veja o leitor que, por carga elétrica, entendemos a carga eletrostática, ou seja, a falta ou excesso de elétrons em relação à terra ou a um corpo tomado como referência.
Quando esfregamos um pente num pedaço de tecido, ocorre uma eletrização de ambos (eletrização por atrito), ficando o pente carregado com eletricidade positiva e o tecido com eletricidade negativa. Um eletroscópio pode ser usado para acusar a presença destas cargas.
Os eletroscópios mais simples são os eletroscópios de folhas de ouro cujo aspecto é mostrado na figura 1. Neste eletroscópio duas lâminas muito finas de ouro se mantém suspensas numa haste condutora a qual faz contacto com o corpo no qual se deseja verificar a presença de cargas elétricas.
É usado o ouro basicamente por sua maleabilidade que permite a obtenção de folhas extremamente finas e flexíveis.
Se o corpo estiver carregado, estas cargas se transferem em parte para as lâminas ou induzem cargas nas lâminas.
O resultado é que, como as duas lâminas adquirem cargas de mesmo sinal, ocorre entre elas uma repulsão que faz com que se separem, conforme mostra a figura 2.
O grau de afastamento das lâminas permite-nos avaliar a quantidade de cargas existente num corpo.
A obtenção de informações sobre a polaridade do corpo é feita tomando-se outros corpos como referência dos quais a polaridade seja conhecida. (ver série tribo-elétrica).
Dispositivos como os transistores de efeito de campo cujo funcionamento se baseia na ação de campos eletrostáticos permitem a construção de sensíveis eletroscópios eletrônicos.
Na figura 3 temos a estrutura básica de um transistor de efeito de campo (TEC ou FET) em que entre os dois extremos de uma barra de material semicondutor existe um estreitamento por onde as cargas elétricas que formam a corrente devem passar.
Nas laterais deste estreitamento existem regiões semicondutoras e entre elas uma fina camada de óxido isolante.
A intensidade da corrente que pode circular entre os extremos do material semicondutor depende da intensidade do campo na região mais estreita e portanto do potencial das regiões laterais.
A ligação de um elemento sensor nas regiões laterais (comporta) permite detectar cargas elétricas através da corrente que circula entre o dreno (d) e o supridouro (s).
Na figura 4 um circuito simples de um eletroscópio eletrônico em que o transistor de efeito de campo usado é um BF245 ou MPF102.
O elemento sensor consiste numa esfera de metal ou num elo de cobre de uns 2 ou 3 cm de diâmetro que deve ser aproximado ou tocado no corpo carregado.
Ver também:
• Campo elétrico (20)
• Constante dielétrica (122)
• Gaiola de Faraday (18)
