ELETRICIDADE

Eletrostática

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Introdução

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Eletrostática - Estuda os fenômenos relacionados às cargas elétricas em repouso.

• O Átomo:

Princípio – Atração e Repulsão“Cargas elétricas de sinais contrários se atraem e de

mesmos sinais se repelem.”

Símbolos q ou Q

Unidade de Medidacoulomb [C]

C10x6,1q 19

Módulo da carga do próton e do elétron:

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Condutores e IsolantesCONDUTORES: Muitos elétrons livres à temperatura ambiente.Exemplos: cobre e alumínio.

ISOLANTES: Poucos elétrons livres à temperatura ambiente.Exemplos: ar, borracha e vidro.

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Eletrização

Retirando elétrons de seus átomos

Inserindo elétrons em seus átomos

em que:q (carga de um elétron)n positivo = número de elétrons inseridosn negativo = número de elétrons retirados

Carga de um corpo: q.nQ

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Processos de Eletrização

Atrito Contato Indução

EX: Gerador de Van der Graaf

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Processos de Eletrização

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O próximo passo é ligar o induzido à terra, ainda na presença do indutor.

Desliga-se o induzido da terra, fazendo com que sua única carga seja a do sinal oposto ao indutor.

Processos de Eletrização

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O processo é dividido em três etapas:- Primeiramente um bastão eletrizado é aproximado de um condutor inicialmente neutro, pelo princípio de atração e repulsão, os elétrons livres do induzido são atraídos/repelidos dependendo do sinal da carga do indutor.

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Lei de Coulomb

em que:K=9x109 N.m2/C2 (no vácuo e no ar)QA e QB = módulos das cargas em [C]d = distância em [m]

Lei de CoulombInteração das cargas

Forças de Atração ou Repulsão

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..d

QQKF BA

Símbolo F

Unidade de Medidanewton [N]

Grandeza VetorialForça Elétrica

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EXEMPLO

A distância média entre o elétron e o próton no núcleo doátomo de hidrogênio é de 5x10-11m. Qual é o módulo daforça eletrostática média entre essas partículas?

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Campo ElétricoCriado por cargas elétricas.

Representado por linhas de campo.Campo Elétrico

Carga positiva Carga Negativa

)/(.2 CN

dQKE

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EXEMPLO

No vácuo, qual é o valor do campo elétrico causado poruma carga de 1uC em um ponto a 5cm de distância damesma?

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Potencial Elétrico

Símbolo V

Unidade de Medidavolt [V]

Carga imersa num campo elétrico fica sujeita a uma força.

Força MovimentoPortanto: Onde há campo elétrico, há potencial para realização de trabalho.

)(. Vd

QKV

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EXEMPLO

No vácuo, qual é o valor do potencial elétrico causado poruma carga de 1uC em um ponto a 8cm de distância damesma? E a 16cm de distância?