Algubas descobertas posteriores relacionadas cob os trabalhos de Gray

Du Fay (1698-1739) foi altamente influenciado pelos trabalhos de Gray, como afirmou em seus artigos. Ele reconheceu a atração como um fenômeno essencialmente elétrico, além de caracterizar o chamado “mecanismo ACR”, ou seja, atração (A), contato ou co- municação da eletricidade (C), seguido de repulsão (R). Um exem- plo desse fenômeno ocorre em um experimento realizado por ele, análogo ao de Guericke e Gray. Inicialmente, ele atritou um tubo de vidro; em seguida, soltou uma fina folha de ouro acima dele. A folha de ouro foi atraída pelo tubo, tocou nele, passando então a ser

STEPHEN GRAY E A DESCOBERTA DOS CONDUTORES E ISOLANTES 57 repelida por ele, flutuando acima dele enquanto Du Fay caminhava com seu tubo eletrizado.

Foi ao realizar um desses experimentos que chegou a sua gran- de descoberta, em 1733: os dois tipos de eletricidade. Enquanto a folha de ouro estava flutuando acima do tubo de vidro eletrizado, Du Fay aproximou um pedaço de goma-copal, que também havia sido eletrizado por atrito. Ao contrário do que ele esperava, a folha de ouro foi atraída pela goma-copal atritada. Pelo seu primeiro princípio, Du Fay esperava que ela também fosse repelida pela goma-copal atritada, assim como era repelida pelo vidro atritado. Ao continuar seus experimentos, Du Fay concluiu que havia dois tipos de eletricidade, que chamou de vítrea e resinosa. Descobriu também que corpos eletrizados com eletricidade de mesmo tipo repeliam-se, enquanto corpos eletrizados com eletricidades de ti- pos diferentes se atraíam.

Canton (1712-1772) descobriu, em 1754, que o vidro podia ser eletrizado com os dois tipos de eletricidade, dependendo de ser atritado com flanela ou com seda oleosa. Pesquisas como es- sas mostraram que o tipo de carga adquirido por um corpo não dependia apenas da natureza do corpo, mas também do material com o qual era atritado. Os dois tipos de eletricidade passaram a ser chamados de positiva e negativa, em vez de vítrea e resinosa. As primeiras séries triboelétricas foram apresentadas na década de 1750, por Wilcke (1732-1796) e Benjamin Wilson (1721-1788). Nessas séries, colocava-se a carga positiva (+) em uma extremida- de, os corpos no meio, e a carga negativa (−) na outra extremidade. Ao se atritarem dois corpos, A e B, fica eletrizado positivamente aquele que está mais próximo da carga + na série triboelétrica, enquanto o outro corpo fica eletrizado negativamente.

Ao continuar os experimentos de Gray, Du Fay criou os primeiros eletroscópios. O nome eletrômetro é devido a Nollet (1700-1770), que foi aprendiz de Du Fay durante alguns anos. Os primeiros eletroscópios nada mais eram do que fios de diferentes materiais condutores dobrados em V e colocados sobre conduto- res isolados do solo. Quando o corpo era eletrizado por atrito ou

por descargas elétricas, os fios abriam-se, indicando a eletrização desse corpo.

Aepinus (1724-1802) fez descobertas importantes, descritas em um livro de 1759. Ele aproximou um tubo de vidro eletrizado de uma das extremidades de uma barra metálica que estava apoia- da sobre isolantes, sem contato com o solo, assim como na maio- ria dos experimentos de Gray. Sobre a barra, havia colocado dois coletores de carga, ou seja, pequenos condutores suspensos por fios de seda. Mantendo o tubo de vidro próximo da barra, retirou um dos coletores e examinou a carga que havia nele; depois fez o mesmo com o outro coletor. Concluiu, então, que a barra havia sido polarizada pelo tubo de vidro eletrizado. Particularmente a extremidade da barra próxima ao tubo de vidro ficava eletrizada com uma carga de tipo oposto à do tubo eletrizado, enquanto a ex- tremidade oposta da barra ficava eletrizada com carga de mesmo sinal que a do tubo de vidro. Esse fenômeno é conhecido como polarização ou indução elétrica. Esse era o fenômeno que acontecia em boa parte dos experimentos de Gray, exceto naqueles em que havia descarga ou faísca elétrica. Nesse caso, se o condutor esti- vesse isolado, a carga adquirida pela descarga elétrica entre ele e o tubo eletrizado colocado em suas proximidades seria do mesmo tipo que a carga do tubo eletrizado.

Na década de 1770, descobriu-se que os metais e outros con- dutores também podem ser eletrizados por atrito, assim como ocorria no efeito âmbar. Contudo, para essa eletrização ocorrer, era fundamental que o condutor estivesse isolado enquanto fosse atritado, para evitar que as cargas geradas no atrito fossem descar- regadas para o solo, por causa do aterramento.

Após a descoberta de que os metais e todos os outros corpos po- diam ser eletrizados por atrito, desde que estivessem isolados ele- tricamente, a nomenclatura que havia sido introduzida por Gilbert ao denominar os corpos como sendo elétricos e não elétricos perdeu sentido. Além disso, o próprio Gray já havia descoberto que era possível comunicar a eletricidade (ou a propriedade de atrair cor- pos leves) aos metais. Para obter essa comunicação da eletricidade,

STEPHEN GRAY E A DESCOBERTA DOS CONDUTORES E ISOLANTES 59 bastava deixar os metais em contato com um tubo de vidro eletri- zado, sendo suficiente aproximá-los, desde que os metais estives- sem isolados da Terra (com os metais suspensos por fios de seda ou apoiados por resinas, por exemplo). Passou-se, então, a utilizar a denominação isolantes e condutores para classificar os corpos. Esses termos são devidos a Du Fay e a Desaguliers (1683-1744).

As substâncias que eram chamadas de elétricas passaram a ser denominadas isolantes, enquanto as substâncias que eram chamadas não elétricas passaram a ser denominadas de condutores. Mas não foi apenas uma mudança de nomes, já que o significado desses termos não é o mesmo. Tanto os condutores quanto os isolantes podem ser eletrizados por atrito, possuindo a característica de atrair corpos le- ves, desde que os condutores permaneçam isolados do solo durante e após o atrito. O que caracteriza os isolantes é que eles ficam eletrizados apenas na região atritada; o que não ocorre nas outras regiões. Além disso, eles não permitem o fluxo ou o transporte de cargas. Já condutores, ao serem atritados enquanto isolados, ficam eletrizados ao longo de toda a sua superfície, e não apenas na região atritada. Além disso, eles permitem o fluxo ou transporte de cargas sempre que houver uma diferença de potencial elétrico entre suas extremidades, já que possuem cargas livres em seu interior.

Hoje também é conhecido o fato de que o comportamento iso- lante ou condutor de um corpo depende não apenas de suas pro- priedades intrínsecas (ou seja, do material de que esse corpo é composto), mas também das condições externas a que está sujeito. Por exemplo, para altas diferenças de potencial (da ordem de al- guns milhares de volts ou mais), boa parte das substâncias com- porta-se como condutor. Esse é o caso não apenas dos metais, mas da maioria das madeiras, do papel, da água comum de torneira, da pele humana, do solo etc. Já para baixas diferenças de potencial (ti- picamente menores ou iguais a cerca de 200 volts), apenas os metais comportam-se como condutores, sendo que a maioria das outras substâncias comporta-se como isolante. Essa distinção é muito im- portante, já que boa parte dos experimentos de eletrostática usuais (como atrair pedaços de papel) ocorre em altas diferenças de poten-

cial. Vem daí a relevância de Gray ter descoberto substâncias como a seda e as resinas, que se comportam como isolantes nos experi- mentos de eletrostática usuais.