FISÍCA III

ELETROMAGNETISMO

Olá pessoal, aproveite o máximo do trabalho que o ilustre Engº

Ártano desenvolveu para vocês.

Bons estudos!!!

BIOGRAFIA

Nome: Ártano Santos

Data de nascimento: 13/11/1987

curso: Engenharia Civil

Ano de ingresso: 2006.2

“ O Saber, não pode ficar numa única cabeça, repasse...”

CARGA ELÉTRICA

CARGA ELÉTRICA

A carga elétrica é uma das propriedades

fundamentais da matéria.

CARGA ELÉTRICA

Todos objetos existente possuem carga elétrica;

Em alguns objetos essa carga não se revela porque o objeto contém quantidades iguais de duas cargas: positiva e negativa.

Com o equilibrio- de cargas dizemos que o objeto estar elétricamente neutro;

Isto é não possue Carga Liquida para interagir com outros objetos.

CARGA ELÉTRICA

CARGA ELÉTRICA

Quando dizemos que um corpo está carregado significa dizer que ele possue uma pequena quantidade de carga desequilibrada ou Carga Líquida.

CARGA ELÉTRICA

repelem

Se atraem

repelem

ELETRIZAÇÃO

Eletrizar um corpo significa quebra o equilíbrio Elétrico, ou seja fazer com que o nº de cargas positivas(+) seja diferente do nº de cargas negativas(-).

MÉTODOS DE ELETRIZAÇÃO

MÉTODOS DE ELETRIZAÇÃO: eletrização por atrito, eletrização por contato eletrização por indução

Eletrização por atrito

Consiste em atritar dois corpos, constituídos de materiais diferentes um deles cede elétrons de sua superfície para o outro e, ao final, ambos estarão eletrizados. Aquele que recebeu elétrons ficou eletrizado negativamente, enquanto o outro, que os cedeu, ficou eletrizado positivamente.

Eletrização por Contato

É um método de eletrização que funciona muito bem entre materiais condutores, nos quais as cargas elétricas se espalham pela sua superfície.

Eletrização por Indução

Aproximando um corpo eletrizado de um corpo positivo, as cargas de sinais diferentes na área eletrizada se afastarão e o corpo ficará com suas cargas juntas pela sua área. O corpo fica neutro, porém se analisada cada área separadamente elas estarão com predominância de uma carga enquanto o corpo eletrizado estiver próximo.

Condutividade Elétrica

Condutividade Elétrica

Condutividade Elétrica: é a capacidade que a matéria tem de conduzir elétrons.

Para que haja condução, faz-se necessário o movimento de eletros (Eletrons de Condução ou elétrons livres).

Condutividade Elétrica

Elétrons de Condução:O Nucléo é dotado de protons (+) e neutrons a eletrosfera é dotado de eletrons (-). Como cargas diferentes se atraem os eletrons tedem a ser atraídos pelos protons.Os eletrons mais proximos do núcleo possue maior Força de interação. Já os mais distantes possuem Força de interação menor, a medida que esse atomo entra em contato com outro, os eletrons poderão “pular” para o atomo vizinho, fazendo que aja assim uma movimentação desses eletros. Recebendo o nome de Eletrons de Condução.

Condutividade Elétrica

Quanto a propriedade da arrumação da matéria, podem ser: Condutores; Isolantes; Semi - condutores; Super – Condutores.

CONDUTORES

São os meios materiais nos quais há facilidade de movimento de cargas elétricas, devido a presença de "elétrons livres".

Ex: fio de cobre, alumínio, etc.

ISOLANTES

São os meios materiais nos quais não há facilidade de movimento de cargas elétricas.

Ex: vidro, borracha, madeira seca, etc.

SEMI-CONDUTORES

São os meios materiais nos quais as cargas se movimentam não com tanta facilidade

Ex:

SUPER CONDUTORES

SUPER CONDUTORES

Não encontram resistência nenhuma.

Ex.: Pó Cerâmico..

ATERRAMENTO

Quando os condutores entre um objeto e a Superfície da Terra estar direta ou indiretamente ligado, há uma Ligação à Terra.

LEI DE COULOMB

LEI DE COULOMB

Onde a constante Eletrostática (k):

K = e

Dado n partículas carregadas a força é dada por:

LEI DE

COULOMB

CARGA QUANTIZADA

Todos os objetos da natureza contém

cargas. Entretanto, na maioria das vezes

não conseguimos percebe-las.

Isto se deve ao fato de que os objetos

contém quantidades iguais de dois tipos de cargas:

cargas positivas e cargas negativas

Assim, a igualdade leva ao equlíbrio de cargas, e dizemos que os objetos são eletricamente neutros, ou seja, não possuem uma carga líquida.

. Por outro lado, se o equlíbrio for desmanchado, dizemos que ele está eletrizado, isto é, uma carga líquida existirá, e o corpo poderá interagir eletricamente.

CARGA QUANTIZADA

O FlUido Elétrico não é continuo, (como se

pensava antigamente) mas constituido de multiplos de ma certa cargq elementar .

Isto é qualquer qulaquer carga + ou – q que possa ser detectadapode ser escrita como:

Onde e (carga elementar) :

CARGA QUANTIZADA

Partícula Carga (C) Massa (Kg)

elétron 1,6021917 x 10-19 9,1095 x 10-31Kg

próton 1,6021917 x 10-19 1,67261 x 10-27Kg

nêutron 0 1,67492 x 10-27Kg

CARGA QUANTIZADA

Em outras palavras Carga Quantizada é:

Carga elétrica existe em pacotes discretos ou, em termos modernos, é "quantizada", não podendo assumir qualquer valor.

CARGA CONSERVADA

CARGA É CONSERVADA

“PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DA CARGA ELÉTRICA”

CARGA É CONSERVADA

Principio da Conservação da Carga Elétrica:

Cargas elétricas não podem ser criadas nem destruídas

CAMPO ELÉTRICO

CAMPO ELÉTRICO

O campo Elétrica é um campo Vetorial que consiste em uma distribuição de vetores um para cada ponto da região ao redor de um de um objeto carregado

CAMPO ELÉTRICO

Unidade no SI,

Linhas do Campo Elétrico

As cargas de prova positivas encontram-se em movimento dentro de um campo elétrico. A partir da trajetória dessas cargas, traçam-se linhas que são denominadas linhas de força, que têm as seguintes propriedades:

Propriedades:

1. Saem de cargas positivas e chegam nas cargas negativas

2. As linhas são tangenciadas pelo campo elétrico;

3 . Duas linhas de força nunca se cruzam

4. A intensidade do campo elétrico é proporcional à concentração das linhas de força.

E maior: Quando as Linha de Força estão mais próximasE é menor quando as Linhas Força estão mais distantes.

CAMPO ELÉTRICO

O campo Elétrico pode ser:

Uniforme; Produzido por uma Carga Pontual; Produzido por um Dipolo Elétrico; Produzido por uma Linha de Carga; Produzido por um Disco Carregado.

CAMPO ELÉTRICO UNIFORME

É definido com uma região em que todos os pontos possuem o mesmo vetor campo elétrico, em módulo, direção e sentido. Sendo assim, as linhas de força são paralelas e equidistantes.

Campo Elétrico Produzido por uma Carga Puntiforme

Para Determinar o campo Elétrico gerado por uma partícula carregada, colocamos uma carga teste positiva.

Conforme a figura abaixo:

Campo Elétrico Produzido por uma Carga Puntiforme

Daí o Campo Elétrico será:

Campo elétrico ao redor de uam carga puntiforme positiva

Campo Elétrico produzido por um Carga Puntiforme

Linhas de força do campo elétrico produzido por uma só carga puntiforme são retas que passam por essa carga. Veja os exemplos das figuras abaixo.

Campo Elétrico produzido por um DIPOLO

Dipolo Elétrico: É nada mais que a configuração de 02 cargas de mesmo valor e sinais opostos separadas por uma distância d.

Campo Elétrico produzido por um DIPOLO

Formula:

Onde p é o momento de dipolo

p= q.d

Campo Elétrico criado por uma Linha CargaAté agora vimos o campo sobre influência de 01 ou

algumas cargas elétricas no máximo.

Vamos agora estudar a distribuições de cargas que consiste em um grande número de cargas puntiformes (bilhões talvez) estreitamente espaçadas que estão distribuídas (contínua e não discreta) em uma linha, sobre a superfície ou dentro de um volume.

Campo Elétrico criado por uma Linha Carga

Quando lidamos com distribuição contínua de cargas é mais conveniente expressar a carga em termos de densidade de carga, doque carga total

Densidade Linera da Carga:

Campo Elétrico criado por um Disco Carregado Ponto no Eixo:

Comportamento da Carga num Campo Elétrico

Nos Slides anteriores resolvemos a seguinte tarefa:

“ Dada uma distribuição de cargas determinar o campo Elétrico que ele cria no espaço ao seu Redor ”

Comportamento da Carga num Campo Elétrico

Agora iremos começar a resolver outra tarefa:

“Determinar o que acontece com a particula carregada que está fixa ou se move num Campo Elétrico criado or cargas que estão em repouso ou se move muito lentamente.”

Carga puntiforme num campo Elétrico

A Partícula fica sujeita a uma Força Eletrostática: , onde q é a carga da partícula e E é o campo Elétrico que as outras partículas criam no Local da Partícula

Um Dipolo num Campo Elétrico

Energia Potencial de um Dipolo

LEI DE GAUSS

A lei de Coulomb é a lei básica da eletrostática, mas ela não estar expresa de forma que possa simplificar consideravelmente o trabalho em situações que envolve simetria.

Daí a Lei de Gauss irá facilitar e muito os cálculos.

Definição

É a lei que estabelece a relação entre o fluxo elétrico que passa através de uma superfície fechada e a quantidade de carga elétrica que existe dentro do volume limitado por esta superfície.

A lei de Gauss relaciona os campos na superfície gaussiana e as cargas no interior desta superfície.

descarga

Fluxo:

Curiosamente, os pássaros conseguem pousar sobre fios elétricos, encapados ou não, sem levar choque. Aparentemente causa grande espanto quando analisado, pois quando um fio desencapado é tocado libera grande descarga elétrica. Com os pássaros é diferente.

A distância entre as patas dos pássaros é bem curta, não é suficiente para gerar um potencial elétrico entre dois pontos (DDP). O choque, dessa forma, somente acontece quando a corrente elétrica entra por um determinado local e sai por outro, ou seja, fecha o ciclo da eletricidade que é a condução de energia. A eletricidade liberada no pássaro não lhe provocará uma descarga elétrica porque ele não estará encostado em nenhum objeto a não ser o fio, porém, se o pássaro desequilibrar e encostar-se a outro objeto, ele receberá a corrente elétrica.

Se uma pessoa, por descuido ou curiosidade, pegar um fio com as duas mãos para testar a distância geradora de potencial elétrico, com certeza levará um choque, pois a distância de um braço ao outro é o bastante para gerar o DDP.

POTENCIAL ELÉTRICO

CONCEITO

POTENCIAL ELÉTRICO: É a capacidade que um corpo energizado tem de realizar trabalho, ou seja, atrair ou repelir outras cargas elétricas.Em relação a um campo elétrico interessa-nos a capacidade de realizar trabalho, associada ao campo em si, independente do valor da carga q colocada num ponto desse campo.

Diferença de Potencia

A energia potencial por unidade de carga, que pode ser simbolizada por V , é independente do módulo da carga teste, constituindo assim uma característuica exclusiva do campo elétrico.         <>               <>

BIBLIOGRAFIA

http://www.falstad.com/emstatic