COMO FUNCIONA A MÁQUINA DE XEROX Quando se inicia a operação em uma máquina de Xerox, acende-se uma lâmpada, que varre todo o documento a ser copiado. A imagem é projetada por meio de espelhos e lentes sobre a superficie de um tambor fotossensível, que é um cilindro de alumínio revestido de um material fotocondutor. Os fotocondutores são materiais com propriedade isolante no escuro. Mas, quando expostos à luz, são condutores. Assim, quando a imagem refletida nos espelhos chega ao tambor, as cargas superficiais do cilindro se alteram: as áreas claras do documento eliminam as cargas elétricas que estão sobre a superfície do cilindro e as áreas escuras as preservam. Forma-se, então, uma imagem latente, que ainda precisa ser revelada. Para isso, o cilindro é revestido por uma fina tinta de pó, o tonalizador, ou toner, que adere à imagem latente formada sobre o tambor. Em seguida, toda a imagem passa para as fibras do papel, através de pressão e calor. E, assim, chega-se à cópia final.
O texto anterior se refere a uma aplicação do fenômeno de eletrização, pois é graças a ele que o toner adere ao cilindro metálico mencionado. O processo de eletrização pode ocorrer de três formas distintas: atrito, indução e contato, mas todos os processos têm algo em comum. É correto afirmar que o comum destes processos é
(A) arrancar as cargas positivas do corpo eletrizado.
(B) deixar o corpo eletrizado com uma corrente elétrica negativa.
(C) deixar o corpo eletrizado com um campo magnético.
(D) deixar o corpo eletrizado, com um desequilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e negativas.
(E) deixar o corpo eletrizado, com um equilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e negativas.

Passo 1

O enunciado diz que a aderência do toner ao tambor ocorre por eletrização e lembra que existem três formas de eletrizar: atrito, contato e indução. Em seguida apresenta alternativas (A) a (E) sobre o que seria o elemento comum a esses processos e pede que se escolha a correta. Informações relevantes do enunciado:
  • O toner adere ao tambor por efeito de eletrização (dado do texto).
  • Os três processos de eletrização mencionados são: atrito, contato e indução.
  • As alternativas (A)–(E) descrevem possíveis características comuns; preciso escolher qual é correta.

Passo 2

O que significa “eletrizar” um corpo? Vamos revisar com calma e de forma bem didática.
  • Toda matéria é feita de átomos; cada átomo tem prótons (carga positiva) no núcleo e elétrons (carga negativa) em torno do núcleo. Estes sinais são representados por +e para o próton e -e para o elétron (onde e é a carga elementar).
  • Num corpo neutro há igual número de cargas positivas e negativas, então as cargas “se cancelam” e o resultado macroscópico é carga elétrica zero.
  • Eletrizar um corpo significa alterar esse equilíbrio entre cargas: ou ele ganha elétrons a mais (fica negativamente carregado) ou perde elétrons (fica positivamente carregado). Em ambos os casos há um desequilíbrio entre o número de cargas positivas e negativas.

Passo 3

Explicando, de modo claro, como cada processo age sobre as cargas (sem pular etapas):
  • Atrito: ao esfregar dois materiais, alguns elétrons passam de um para o outro porque a afinidade por elétrons difere entre materiais. Um material perde elétrons (fica mais positivo) e o outro ganha elétrons (fica mais negativo). Resultado: um desequilíbrio de cargas em cada corpo.
  • Contato: um corpo carregado é colocado em contato com outro corpo. Elétrons fluem entre eles até que haja equilíbrio de potencial; isso normalmente deixa os corpos com cargas diferentes das iniciais — isto é, um ou ambos ficam com excesso ou falta de elétrons — novamente um desequilíbrio de cargas.
  • Indução: um corpo carregado é aproximado de um corpo neutro; as cargas no corpo neutro se redistribuem (separação de cargas). Se nesse momento houver ligação à terra (aterramento) e depois se remover o corpo carregado, o corpo inicialmente neutro pode ficar com excesso de uma espécie de carga — ou seja, fica eletrizado com um desequilíbrio. Observação importante: se não houver aterramento, a indução produz só polarização (redistribuição local sem carga líquida). Mas quando a expressão “eletrizar por indução” é usada no sentido prático de eletrizar um objeto, ela inclui o passo do aterramento para obter carga líquida.

Passo 4

Qual é, então, o ponto em comum? Relembrando: em atrito, em contato e (quando a indução é usada para eletrizar realmente) em indução com aterramento, o que muda é a distribuição/quantidade de elétrons em cada corpo. Em todos esses processos, para que um corpo termine “eletrizado” é preciso que haja um desequilíbrio entre o número de cargas positivas e negativas desse corpo — ou seja, ganho ou perda de elétrons que gera carga líquida.

Passo 5

Analisando as alternativas rapidamente:
  • (A) “arrancar as cargas positivas do corpo eletrizado”: errado, porque geralmente não se arrancam prótons; o que se transferem são elétrons.
  • (B) “deixar o corpo eletrizado com uma corrente elétrica negativa”: incorreto e confuso: eletrização não implica necessariamente numa corrente contínua e “corrente elétrica negativa” não é o conceito central.
  • (C) “deixar o corpo eletrizado com um campo magnético”: errado; eletrização cria campo elétrico, não campo magnético obrigatório.
  • (D) “deixar o corpo eletrizado, com um desequilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e negativas”: isto descreve exatamente o que é ficar eletrizado — há excesso de uma espécie de carga.
  • (E) “deixar o corpo eletrizado, com um equilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e negativas”: contraditório, porque equilíbrio significa neutro, não eletrizado.

Passo 6

Portanto, a alternativa que expressa corretamente o ponto comum entre os processos de eletrização é a (D): todos tendem a deixar o corpo eletrizado, ou seja, com um desequilíbrio entre cargas positivas e negativas (ganho ou perda de elétrons). Força aí — essa ideia de “ganhar ou perder elétrons = ficar carregado” é a que cai com frequência nas provas.

Resposta

(D)

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