Eletricidade

Eletrização

Contexto histórico

Grécia antiga (VI a. C.) evidência ATRITAR resina fossilizada árvores (âmbar – grego eléctron) com pele de animal adquiria PROPRIEDADES ELÉTRICAS.

Propriedade geral: comportamento de vários corpos – ATRITADOS PROPRIEDADES ELÉTRICAS:

# Régua de plástico se eletriza ao ser atritada com seda e atrai uma bola de isopor;

# Um pente se eletriza ao ser atritado no cabelo e atrai o cabelo.

EletrizaçãoExperimentos mostram comportamento semelhantes substâncias eletrização dispõem em 2 grupos:

ELETRIZAM POSITIVAMENTE ELETRIZAM NEGATIVAMENTE

CARGAS ELÉTRICAS POSITIVAS CARGAS ELÉTRICAS NEGATIVAS

EletrizaçãoPor que um corpo se eletriza??

Observação experimental: quando 2 corpos são atritados um contra o outro, um se eletriza positivamente e o outro negativamente.

Vidro atritado seda, o vidro adquire carga positiva e a seda negativa.

Cientista B. Franklin concluiu processo ELETRIZAÇÃO consiste na transferência cargas elétricas entre corpos se atritam.

TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS UM CORPO P/ OUTRO

ELETRIZAÇÃOMODELO ATÔMICO: toda matéria constituída de átomos (elementos: prótons, nêutrons E elétrons).

PRÓTONS – CARGA ELÉTRICA POSITIVANEUTRONS – NÃO POSSUEM CARGA ELÉTRICAELÉTRONS – CARGA ELÉTRICA NEGATIVA

CORPO NEUTRO (não eletrizado): número de prótons é igual ao número de elétrons.

ELETRIZAÇÃO: ao atritarmos 2 corpos há transferência de elétrons de um para outro:

# corpo que PERDE ELÉTRONS apresenta excesso de prótons, fica eletrizado positivamente.

# corpo GANHA ELÉTRONS apresenta excesso elétrons, fica eletrizado negativamente.

Um corpo em seu estado normal, não eletrizado, possui um número de prótons igual ao Número de elétrons. Se este corpo perde elétrons, terá excesso de prótons e fica eletrizado positivamente. Se ele receber elétrons, ficará com excesso de elétrons e eletrizado negativamente.

ELETRIZAÇÃOConsiderações:

No Processo eletrização:

# O número de prótons e elétrons NÃO se ALTERA, há apenas TRANSFERÊNCIA de elétrons.

# Não há criação nem destruição de carga elétrica, a carga total é CONSERVADA. Pelo atrito os elétrons são trocados entre corpos.

# Atrito é uma maneira de fazer com que os átomos dos corpos se aproximem e seus átomos possam interagir. Perde elétrons o corpo cujos átomos exercerem menor FORÇA sobre seus elétrons.

# Um mesmo corpo pode se eletrizar positivamente ou negativamente dependendo do corpo com o qual é atritado.

Indução e PolarizaçãoIndução eletrostática:

Corpo AB NEUTRO (não eletrizado)

Corpo I eletrizado positivamente

Aproximação

Separação das cargas elétricas

QT = 0 (nula)

Eletrização por indução: ELETRIZADOS CARGAS OPOSTAS

Condutor ligado Terra por fio metálico.

elétrons livres se desloquem da Terra para condutor.

Eletrizado (negativamente)

Neutralizando cargas elétricas positivas

Eletrização CONTATO

Por que um corpo neutro é atraído por um corpo eletrizado?

Corpo AB NEUTRO (não eletrizado)

# Âmbar (corpo eletrizado por atrito) atrai copos leves neutros.

Aproximação

Separação das cargas elétricas

Eletrizam cargas elétricas iguais

Corpo B eletrizado positivamente

Força interação elétrica (atração/repulção)

CONTATO

Eletroscópio

Dispositivo verificar corpo está eletrizado ou não!

O que é?

Exemplo simples (PÊNDULO ELÉTRICO):

corpo leve NEUTRO (bolinha isopor) suspenso por um fio isolante.

Corpo ELETRIZADOPOSITIVA OU NEGATIVAMENTE

Corpo NEUTRO

Polarização cargas elétricas ATRAÇÃO

ELETRIZAÇÃO POR CONTATO

Corpos se eletrizam com cargas de mesmo sinal.

ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO

Corpos se eletrizam com cargas de sinais contrários.

CAMPO ELÉTRICO

Em qualquer ponto do espaço EM TORNO de Q existe um campo elétrico criado por uma carga Q, que pode ser POSITIVA ou NEGATIVA.

Região de ação da força elétrica.* O campo elétrico criado por Q não depende dapresença de q;

CONCEITO FORÇA ELÉTRICA A carga Q exerce uma FORÇA ELÉTRICA sobre q.

CONCEITO CAMPO ELÉTRICO A carga Q cria um CAMPO ELÉTRICO que exerce uma FORÇA ELÉTRICA sobre q.

CAMPO ELÉTRICO

O conceito de CAMPO não é restrito às interações elétricas.

CAMPO GRAVITACIONAL TERRA

VETOR CAMPO ELÉTRICO

O CAMPO ELÉTRICO pode ser representado em cada ponto do espaço por um VETOR.

VETOR CAMPO ELÉTRICO

MÓDULO

DIREÇÃO E SENTIDO mesma direção e sentido da FORÇA ELÉTRICA que atua

em uma carga de prova POSITIVA.

VETOR CAMPO ELÉTRICO

DIREÇÃO E SENTIDO mesma direção e sentido da FORÇA ELÉTRICA que atua

em uma carga de prova POSITIVA.

MOVIMENTO DAS CARGAS NO CAMPO ELÉTRICOCargas elétricas se movem no sentido da força elétrica:

Carga POSITIVA no SENTIDO do CAMPO ELÉTRICO

Carga NEGATIVA sentido OPOSTO ao CAMPO ELÉTRICO

CAMPO ELÉTRICO CRIADO POR CARGAS PUNTUAIS

COMO

não depende da carga de prova

CAMPO ELÉTRICO CRIADO POR VÁRIAS CARGAS PUNTUAIS

COMO

não depende da carga de prova

CAMPO ELÉTRICO CRIADO POR VÁRIAS CARGAS PUNTUAIS

CAMPO ELÉTRICO CRIADO POR VÁRIAS CARGAS PUNTUAIS

LINHAS FORÇA CAMPO ELÉTRICO

LINHAS FORÇA CAMPO ELÉTRICO

CAMPO ELÉTRICO UNIFORME

BLINDAGEM ELETROSTÁTICA

ELETRIZAÇÃO DE UM ISOLANTE E DE UM CONDUTOR