Princípios de Eletrostática e Eletrização de Corpos Aula de Física Fevereiro de 2012

Princípios de Princípios de Eletrostática e Eletrostática e Eletrização de CorposEletrização de CorposAula de FísicaFevereiro de 2012

EletricidadeEletricidade

Eletrostática: segmento da Eletricidade que analisa os fenômenos das cargas elétricas, com particularidade de que as partículas portadoras destas cargas estão em repouso, em relação a um referencial inercial.

EletricidadeEletricidadeÂmbar: resina vegetal Âmbar: resina vegetal

que agia como proteção que agia como proteção contra a ação das contra a ação das bactérias e contra o bactérias e contra o ataque de insetos que ataque de insetos que perfuravam a casca até perfuravam a casca até atingir o cerne das atingir o cerne das árvores. árvores.

Eletricidade (deriva-se Eletricidade (deriva-se do grego) do grego) elektronelektron (âmbar)(âmbar)

Carga ElétricaCarga Elétrica

Carga Elétrica: propriedade inerente de determinadas partículas elementares, que proporciona a elas a capacidade de interação mútua, de natureza elétrica.

Principio da Atração e Principio da Atração e RepulsãoRepulsão

Condutores e IsolantesCondutores e Isolantes Condutores: materiais nos quais os

portadores de cargas elétricas têm grande liberdade de movimento:

1. Eletrônicos: os portadores de cargas são os elétrons livres, exemplo: metais e grafite;

2. Iônicos: os portadores de carga são íons (ácidos, bases e sais em solução)

• Isolantes ou Dielétricos: materiais portadores de carga elétrica não encontram facilidade de movimento, exemplos: ar atmosférico, água pura, ebonite, vidro, borracha, mica, plástico, etc.

Corpo EletrizadoCorpo Eletrizado

Q = n . eQ = n . ee = 1,6 . 10e = 1,6 . 10-19 -19 CCUnidade (SI): C Unidade (SI): C (coulomb)(coulomb)

Quantos elétrons precisam ser retirados de um corpo para que ele Quantos elétrons precisam ser retirados de um corpo para que ele fique com a carga de 1 C?fique com a carga de 1 C?

e = 1,6 .10-19CQ = n . e

n = Q/e n = 1/1,6 . 10-19 C n = 6,25 . 1018 elétrons

Um corpo possui 5 . 10¹Um corpo possui 5 . 10¹99 elétrons e 3,5 . 10² elétrons e 3,5 . 10²00 prótons. Quanto a sua prótons. Quanto a sua carga elétrica, determine:carga elétrica, determine:a) o sinal;a) o sinal;b) a intensidadeb) a intensidade

a) 3,5 . 1020 prótons > 5 . 1019 elétrons a carga é positiva.

b) n = 35 . 1019 prótons – 5 . 1019 elétrons = 30 . 1019 prótonsQ = n . eQ = 30 . 1019 . 1,6 . 10-19 = (30 . 1,6) . 10(19 – 19) = 48 C

Eletrização por AtritoEletrização por Atrito

Eletrização por ContatoEletrização por Contato

Fio TerraFio Terra

Eletrização por InduçãoEletrização por Indução

Eletrização por InduçãoEletrização por Indução

Eletrização por InduçãoEletrização por Indução

Princípio da Conservação das Princípio da Conservação das Cargas ElétricasCargas Elétricas

ΣQ(antes) = ΣQ´(depois)

QQ11QQ22

Q3

Q´Q´11

Q´Q´22

Q´3

Princípio da Conservação das Princípio da Conservação das Cargas ElétricasCargas Elétricas

Num sistema eletricamente isolado, constituído de três corpos, A, B e Num sistema eletricamente isolado, constituído de três corpos, A, B e C, há a seguinte distribuição de cargas elétricas: QC, há a seguinte distribuição de cargas elétricas: QAA = 10 C, Q = 10 C, QBB = 5 C e = 5 C e QQCC = - 8 C. Ocorrem, então, duas transferência de cargas: 2 C de A para = - 8 C. Ocorrem, então, duas transferência de cargas: 2 C de A para B e 1,5 C de B para C. Determine:B e 1,5 C de B para C. Determine:a) A quantidade de carga elétrica no sistema antes e

depois das transferências;

b) As quantidades de carga elétrica de cada corpo após as transferências.

a) ΣQ = QA + QB + QC = 10 C + 5,0 C + (- 8,0 C) = 7,0 C

ΣQ(antes) = ΣQ´(depois) = 7,0 C

b)

Corpo A: Q´A = 10 C – 2,0 C = 8,0 C

Corpo B: Q´B = 5,0 C + 2,0 C – 1,5 C = 5,5 C

Corpo C : QC = - 8,0 C + 1,5 C = - 6,5 C

ΣQ´ = 8,0 C + 5,5 C – 6,5 C = 7,0 C

Raios: descargas elétricas entre nuvens carregadas e a Terra; Relâmpago: emissão de luz visível devido a ionização das moléculas de ar que estão na superfície e a nuvem; Trovões: são ondas sonoras provocadas pela rápida expansão dos gases presentes do ar.Raios, Relâmpagos e Trovões