05 Eletrostatica-carga-eletrica Omar v3

5/24/2018 05 Eletrostatica-carga-eletrica Omar v3

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Eletricidade

1. Eletrosttica


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Um objeto eletricamente neutro Tem o mesmo nmerode prtons e eltrons

Um objeto com carga positiva Perdeu eltrons

Um objeto com carga negativa Ganhou eltrons

+

-O tomo tem em seu ncleoprtons (carga positiva) e

neutrons (carga nula). Aoredor do ncleo, na eletrosfera,esto os eltrons (carganegativa).

Carga Eltrica


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Unidade de medida de carga eltrica no SI: coulomb (C)

1 coulomb (1 C) corresponde a 6,25 x 1018 eltrons

em excesso (se a carga do corpo for negativa) ou em

falta (se a carga do corpo for positiva).

Carga puntual

Uma carga puntual aquela que est distribuda em um corpocujas dimenses so desprezveis em comparao com asdemais dimenses envolvidas no problema. De maneira geral,podemos dizer que uma carga pontual um ponto no espaocom carga eltrica.


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carga elementar: 1,6.10-19 C = e

carga do eltron: e

carga do prton: + e

1 microcoulomb 1C = 10-6 C

1 nanocoulomb 1nC = 10-9 C

1 picocoulomb 1 pC = 10-12 C


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Objetos neutros no se atraeme nem se repelem.

Objetos com cargas de sinaisiguais de repelem.

Objetos com cargas de sinaisdiferentes se atraem.

++ --

ou

+ -


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Em alguns tipos de tomos, especialmente os metais - ferro,ouro, platina, cobre, pratae outros -, a ltima rbitaeletrnica perde um eltron com grande facilidade. Esses

eltrons recebem o nome de eltrons livres.

Os eltrons livres tmfacilidade de se deslocar no

interior do metal. Esse

deslocamento ocorre detomo para tomo, sem uma

direo preferencial.

Condutores eltricos


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Alguns materiais, como os metais, possuem eltrons

livres em seu interior, permitindo a mobilidade decarga eltrica com uma certa facilidade. Este tipo dematerial denominamos condutores de eletricidade.


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Ao contrrios dos condutores, existem certos materiais nosquais os eltrons esto firmemente ligados aos respectivos

tomos, isto , so materiais que no possuem eltrons livres.

Os eltrons deste tipo de material no podem se moverlivremente em seu interior. Chamamos este tipo de material

de isolante eltrico oudieltrico.

Exemplos:vidro, seda, plstico, parafina, borracha, madeira seca e porcelana.

http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/condutores-e-isolantes/condutores-e-isolantes-1.phpCondutores e isolantes

Isolantes eltricos ou dieltricos


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Corpos ligados Terra

Um corpo eletrizado,ao ser ligado Terra

por meio de umcondutor, perde asua carga, tornando-

se neutro.

De maneira gerar, em climas midos (como o de nosso pas), um corpo metlicoeletrizado, mesmo apoiado por isolantes, acaba se descarregando depois de um certo

tempo. Embora o ar atmosfrico seja isolante, a presena de umidade faz com que ele setorne condutor. Assim, o corpo eletrizado perde sua carga para a Terra atravs do ar.


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Eletrizao por atrito

Eletrizao por atrito: A eletrizao por atrito obtida quandose atritam dois objetos de materiais diferentes. Um deles ficacom carga positiva e o outro com carga negativa.

pano deseda

Ao atritar o panode seda com o

basto de vidro, obasto fica comcarga positiva,enquanto a seda,negativa.

++

+

+

+

-

-

-

--

--


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Induo

A separao de cargasque ocorre nesteprocesso chamada deinduo eletrosttica.


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Eletrizao por Induo

Esta maneira de eletrizar denominada eletrizao por induo.


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Ao afastar o bastoeletricamente carregado,

o corpo inicialmenteneutro passou a ficar

carregadonegativamente.

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Eletrizao por induo:Ao aproximar um corpo carregado de

um condutor neutro, este ltimo ser induzido a uma eletrizao.

Corpo neutro eisolado

Aproxima-se um bastoeletricamente carregado

do objeto neutro.Os eltrons so

atrados pela cargapositiva

----

- +

++++

+

++

+++

+

Ao ligar um fio terrano corpo que estavainicialmente neutro,ele passa a atraireltrons.

-----+

++

++++

--

--

--

--- -

---

-


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Polarizao de um isolante

gua: OH2

Exemplo de uma molcula polar:


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Corpo constitudo por

molculas polares

Dieltricopolarizado

Polarizao: o efeito que ocorre quando as extremidades opostasde um dieltrico ficam eletrizadas por cargas de sinais contrrios.


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Eletrizao por contato

Ao encostar dois condutores eletrizados ou um eletrizado e o outroneutro, o condutor com maior quantidade de eltrons sede para oque tem menor quantidade at que se estabelea um equilbrioeltrico.

--

--- --

---

Um corpo carregadonegativamente encostaem um corpo neutro.

--

- -- ---

--

O corpo com maiornmero de eltronssede para o que tem

menos at o equilbrio.

----- -

---

-Os dois corpos passam aficar carregados com

cargas de mesmo sinal.Portanto eles tendem a se

repelir.

Matematicamente, se oscorpos forem idnticos, acarga deles ser obtida

por uma mdia aritmtica: 2A B

Q QQ


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Eletroscpio

Um eletroscpio um dispositivo que permite verificar se umcorpo est eletrizado. Pode ser montado com uma bolinha deisopor, por ser um material leve e de fcil eletrizao por induo,suspensa por um fio. Ao se aproximar um corpo carregado, comcarga positiva ou negativa, a bolinha ser atrada.

+

++

++

-

--

--


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Eletroscpio de folhas


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Lei de Coulomb

A fora eltrica entre duas cargas puntuais diretamente proporcional ao mdulo dessas

cargas e inversamente proporcional aoquadrado da distncia entre elas.

+ -

+ +

- -

F F

F F

F F


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Assim:

Onde:F= Fora eltrica de atrao ou repulso (N)k0= Constante eletrosttica do vcuo (8,99 x 109Nm2/C2)

Q1e Q2= Cargas eltricas (C)r = distncia entre as cargas (m)

2

21

0

.

r

QQkF

Q1 Q2

r


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Influncia do meio

Quando as cargas esto inseridas em um meio que no seja ovcuo, a fora eltrica entre elas sofrer uma reduo quando

comparara situao em que elas esto no vcuo. Essa reduodepende das propriedades eltricas desse meio.

A fora eltrica entre as cargas sofre uma reduo por um fator K. Ofator K denominado de constante dieltrica do meio.


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Vcuo 1,0000Ar 1,0005Benzeno 2,3mbar 2,7Vidro 4,5

leo

4,6Mica 5,4Glicerina 43gua 81

Meio Constante dieltrica K


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Bibliografia

Mximo, A.; Alvarenga, B. Curso de Fsica. Vol. 3. Ed. Scipione. SoPaulo. 2011. 1 Ed.

Slides do material Ensino Mdio Digital das editoras tica e Scipione.

http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/condutores-e-isolantes/condutores-e-isolantes-1.php

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