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André Setor: 1202

(BASE)

Carga elétrica

Corpo neutro -----( RETIRA-SE ELÉTRONS ) ---- Corpo Positivo
Corpo neutro -----( DOA-SE ELÉTRONS ) -------- Corpo Negativo

Podemos representar pela equação:

Q = ( Np - Ne ) . e

Onde Q é a Carga elétrica, Np é o número de prótons, Ne é o número de elétrons e ( e ) é o valor absoluto da carga do elétron.

1 e = 1,6 x 10-14 C

1 C = ,25 x 10 18 e

A eletricidade é divida em três partes:

- Eletrostática : Estuda os fenômenos ligados as partículas eletrizadas em repouso ( equilíbrio ).

- Eletrodinâmica : Estuda os fenômenos ligados as partículas em movimento.

- Eletromagnetismo : Fênomenos magnéticos e suas relações com o movimento de partículas eletrizadas.

Processos de eletrização

CONDUTORES - ISOLANTES : A natureza do meio define a sua classificação.

1 Classe - Metais e Grafites : Apresentam os elétrons periféricos fracamente ligados aos àtomos.

2 Classe - Soluções Aquosas de Ácidos, Bases e Sais : Grupos eletrizados = Íons livres.

3 Classe - Gases ionizados : Por meio de algum procedimento exotérico o equilíbrio elétrico dos gases é rompido dando origem a íons livres.

Isolantes : Vidro, plásticos usuais, água destilada e óleos minerais. São os corpos que não permitem a condução de cargas elétricas.

Eletrização por Atrito

Ao serem atritados dois corpos permite-se que haja uma troca de elétrons entre eles, aquele que doa seus elétrons é eletrizado positivamente e aquele que recebe negativamente.

Caso os dois corpos estejam neutros antes do atrito temos que :

APÓS O ATRITO OS CORPOS ADQUIREM CARGAS DE MESMO VALOR ABSOLUTO E SINAIS OPOSTOS.

Esse é o Princípio de conservação das cargas.

Eletrização por Contato

Ocorre quando corpos sejam condutores ou isolantes são colocados em contato. No caso dos isolantes uma pequena região em torno do contato, no entanto se forem condutores a troca de cargas afeta a sua totalidade.

Qa + Qb = Qa' + Qb'

caso sejam idênticos:

Q = Qa /2 + Qb / 2

Indução Eletrostática

Ao aproximar-se um corpo eletrizado de outro criam-se polos opostos ( + -- atração -- - ). Isso ocorre porque o condutor possui elétrons livres, que podem ser atraídos ou repelidos pelo corpo inicalmente eletrizado.

Terra : Quando um corpo tiver cargas excedentes e for ligado a terra ele perderá suas cargas excedentes. Por exemplo : Seja A um corpo eletrizado negativamente, ao ser ligado a terra perderá seus elétrons excedentes. Seja B um corpo eletrizado positivamente, ao ser ligado a terra ganhará elétrons. A partir disso depende se uma análise do conjunto para saber se o corpo irá ficar positivo ou negativo.

Lei de Coulomb

F = K Q1 Q2 / r²

Onde:

K - depende do meio. No ar temos 9 x 109

Uma partícula positiva cria em torno de si uma força de AFASTAMENTO.

Uma partícula negativa cria em torno de si uma força de ATRAÇÃO

Mais sobre a lei de Coulomb

Campo elétrico

Campo Magnético -> Conjunto de pontos que sofrem força em diferente pontos porém com mesma intensidade e direção.

A relação entre a força exercida na carga denomina-se vetor campo elétrico em P ( ponto em um campo elétrico )

E = F / q

E - Vetor campo elétrico

F - Força exercida na carga

q - Carga

OBS: São valores vetoriais E e F. Temos que F / q = N / C

Carga Puntiforme

Em uma situação onde temos uma carga Q e uma carga de prova q temos a relação:

F = K Q1 Q2 / r² e E = F / q

Ao relacionarmos essas duas equações obtemos:

E = K Q / r²

Quando temos várias cargas Q e queremos obter a força dessas cargas em um determinado ponto P qualquer temos que fazer a soma vetorial das cargas.

E = E1 + E2 + E3 ... ( vetorial = orientação espacial, direção, sentido e um número positivo)

Campo Elétrico Uniforme

Conceito: Se em uma dada região o campo elétrico é o mesmo em todos os pontos diz-se que nessa região o C.E é uniforme.

E E

E -------> E ---------->

-------------> --------------->

Trabalho e Energia no campo elétrico

Ao se deslocar uma carga q de a->b a energia elétrica realiza trabalho pois há uma influência da carga Q.

Q------qa--------------->qb

Como a energia elétrica é instável devemos calcular o trabalho pela área do gráfico.

Com o auxílio de recursos matemáticos demonstra-se que o Trabalho da força elétrica realizado de A PARA B é igual a força pontecial elétrica de A menos a força potencial elétrica de B.

Lembre-se a energia elétrica é uma força conservativa , isto é , não depende da sua trajetória, apenas da posição inicial menos a posição final.

Trabalho da energia elétrica = Epa - Epb

Potencial Elétrico

Potencial elétrico é a capacidade que um corpo energizado tem de realizar trabalho, ou seja, atrair ou repelir outras cargas elétricas. Com relação a um campo elétrico interessa-nos a capacidade de realizar trabalho, associada ao campo em si, independentemente do valor da carga q colocada num ponto desse campo. Para medir essa capacidade, utiliza-se a grandeza potencial elétrico. Para obter o potencial elétrico de um ponto, coloca-se nele uma carga de prova q e mede-se a energia potencial adquirida por ela. Essa energia potencial é proporcional ao valor de q. Portanto, o quociente entre a energia potencial e a carga é constante. Esse quociente chama-se potencial elétrico do ponto. Ele pode ser calculado pela expressão:

v = Ep / q = VOLT