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ELETRICIDADE

1- ELETROSTÁTICA- CARGAS ELÉTRICAS EM REPOUSO.

2-ELETRODINÂMICA- CARGAS ELÉTRICAS EM MOVIMENTO.

3-ELETROMAGNETISMO- CARGAS ELÉTRICAS CRIAM CAMPO MAGNÉTICO

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Se o homem não tivesse descoberto como utilizar a energia elétrica, a vida seria muito diferente, principalmente nas cidades. Sem luz elétrica, rádio, televisão nem geladeira, etc.

Para quem está acostumado com todas essas comodidades, fica até difícil imaginar como a vida seria.

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É comum associarmos a noção de eletricidade a equipamentos, a algo criado pelo homem.

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A eletricidade esta presente, por exemplo, nos intensos relâmpagos que costumam ocorrer.

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Os nossos corpos são dotados de eletricidade. O sistema nervoso, por exemplo, só funciona por causa dos impulsos elétricos que passam de célula a célula.

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As batidas do coração também funcionam por meio de descargas elétricas.

Como se vê, a eletricidade é um fenômeno natural. O homem apenas a descobriu e desenvolveu formas de usá-la.

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Esse fenômeno foi descoberto com o âmbar, mais ou menos há 25 séculos, pelo filósofo grego Tales, da cidade de Mileto.

Ele observou que o âmbar, depois de atritado, adquire a propriedade de atrair corpos leves.

Essa observação de Tales permaneceu isolada.

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A segunda notícia que temos de uma descoberta em Eletricidade é de 19 séculos depois. No século XVI, William Gilbert, médico da rainha Izabel da Inglaterra, descobriu que muitos outros corpos, quando atritados, adquirem a propriedade de atrair corpos leves, isto é, se comportam como o âmbar.

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A ciência da eletricidade e do magnetismo só começou a desenvolver-se, de fato, há uns trezentos anos. Antes disso, apenas a bússola, um aparelho magnético, teve importância na história humana.

A pesquisa cientifica da eletricidade e do magnetismo produziu a Segunda Revolução Industrial: a industria, até então tocada a carvão e vapor, passou a funcionar com aço, eletricidade e magnetismo.

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1- ELETROSTÁTICA.Faça a experiência: Aproxime um pente, ou uma caneta-tinteiro, de corpos leves, como por exemplo pequenos pedaços de papel ou de cortiça (rolha). Verá que nada acontece.

Depois atrite o pente, ou a caneta, com um pedaço de pano, ou lã, ou seda, e aproxime novamente dos pedaços de papel ou de cortiça. Verá que o pente, ou a caneta, depois de atritado, atrai aqueles corpos leves.

Com essa observação simples concluímos que o pente ou a caneta, quando atritado, adquire uma propriedade nova, que não possui quando não é atritado.

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Para indicar que esses corpos estavam se comportando como o âmbar, Gilbert dizia que estavam eletrizados. Isso porque em grego o âmbar se chama electron, e com a palavra eletrizado ele queria dizer "do mesmo modo que o electron".

E à causa dessa propriedade que aparece quando os corpos são atritados, à qual Gilbert não conhecia, ele chamou eletricidade. Até hoje mantemos essas expressões: chamamos corpo eletrizado àquele que está com a propriedade de atrair outros corpos, isto é, que manifesta eletricidade.

E chamamos corpo neutro àquele que não está eletrizado.

Atualmente sabemos que duas substâncias, contanto que sejam diferentes, quando atritadas sempre se eletrizam.

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As substâncias que isolam a eletricidade no lugar em que ela aparece, são chamadas isolantes, ou dielétricos.

Os isolantes mais comuns são: vidro, louça, porcelana, borracha, ebonite, madeira seca, baquelite, algodão, seda, lã, parafina, enxofre, resinas, água pura, ar seco, etc.. Modernamente estão tomando importância cada vez maior como isolantes certas substâncias plásticas fabricadas sinteticamente.

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Os que se comportam como os metais, isto é, que conduzem a eletricidade, são chamados condutores.

Os condutores mais comuns são: os metais, o carbono, as soluções aquosas de ácidos, bases e sais, os gases rarefeitos, os corpos dos animais, e, em geral, todos os corpos úmidos.

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Qualquer tipo de matéria é formada por átomos. Estes são tão minúsculos que nenhum microscópio comum permite vê-los. Uma fileira de dez milhões de átomos não chega a medir um milímetro. Contudo, os átomos não são as menores partículas da matéria: eles próprios se compõem de partículas ainda menores, chamadas partículas subatômicas.

No centro de todo átomo existe um conjunto formado por dois tipos de partículas: os prótons e os nêutrons. Esse conjunto de partículas é o núcleo do átomo. À volta deste núcleo, como se fossem satélites, giram os elétrons, partículas em movimento permanente. As trajetórias desses elétrons se organizam em camadas sucessivas chamadas órbitas eletrônicas.

CARGA ELÉTRICA (Q)

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Os prótons do núcleo e os elétrons das órbitas se atraem entre si. A esta força de atração recíproca chamamos de força elétrica. É a força elétrica que mantém os elétrons girando à volta dos prótons do núcleo. Sem ela, os elétrons se perderiam no espaço e os átomos não existiriam.

Os elétrons, entretanto, repelem outros elétrons e os prótons repelem outros prótons. Dizemos, por isto, que as partículas com carga igual se repelem e as partículas com carga oposta se atraem. Convencionou-se chamar a carga dos prótons de positiva (+) e as carga dos elétrons de negativa (-).

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Normalmente, cada átomo é eletricamente neutro, em outras palavras, tem quantidades iguais de carga negativa e positiva, ou seja, há tantos prótons em seu núcleo, quantos elétrons ao redor, no exterior.

Os prótons estão fortemente ligados ao núcleo dos átomos. Somente os elétrons podem ser transferidos de um corpo para outro

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Podemos dizer que um corpo está eletrizado quando possui excesso ou falta de elétrons. Se há excesso de elétrons, o corpo está eletrizado negativamente;

se há falta de elétrons, o corpo está eletrizado positivamente.

A quantidade de elétrons em falta ou em excesso caracteriza a carga elétrica Q do corpo, podendo ser negativa no primeiro caso e positiva no segundo.

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Medida da carga elétrica

Q = - n.e (se houver excesso de elétrons)

Q = + n.e (se houver falta de elétrons)

e = 1,6.10-19 C

Q = quantidade de carga (C)n = número de cargas

e = carga elementar (C)

unidade de carga elétrica no SI é o coulomb (C)

É usual o emprego dos submúltiplos:

1 microcoulomb = 1µC = 10 C

1 milecoulomb = 1mC = 10 C

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PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO

É possível eletrizar um corpo. Para isso, é necessário fazer com que o número de elétrons se torne diferente do número de prótons. Se o número de elétrons for maior que o número de prótons, o corpo estará eletrizado negativamente; se o número de elétrons for menor que o de prótons, ele estará eletrizado positivamente.

A eletrização pode ocorrer de três modos: por atrito, por contato ou por indução.

Através do atrito, podemos transferir uma grande quantidade de cargas elétricas de um objeto para outro. A ação mecânica provoca uma transferência de elétrons entre os objetos. Aquele cujos elétrons estão mais fracamente ligados ao núcleo cederá elétrons ao outro, que fica negativamente carregado.

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A eletrização por contato consiste em encostar um objeto já eletrizado num outro, eletricamente neutro.

A cargas irão se redistribuir entre os dois objetos, eletrizando o corpo neutro com cargas de mesmo sinal do eletrizado

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Na eletrização por indução, a eletrização de um condutor neutro ocorre por simples aproximação de um corpo eletrizado, sem que haja contato entre eles.

As cargas do objeto condutor neutro são separadas pela aproximação do corpo eletrizado, ficando as cargas de mesmo sinal do indutor o mais distante possível dele.

Para manter o objeto induzido eletrizado, mesmo após o afastamento do indutor, devemos ligar o lado mais distante à terra.   

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              Pêndulo eletrostático

O pêndulo eletrostático é constituído de uma esfera leve e pequena.

Aproximando-se um corpo eletrizado da esfera neutra, ocorrerá o fenômeno da indução eletrostática na esfera e ela será atraída pelo corpo eletrizado.

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            O cientista francês Charles Coulomb conseguiu estabelecer experimentalmente uma expressão matemática que nos permite calcular o valor da força entre dois pequenos corpos eletrizados.

Coulomb verificou que o valor dessa força (seja de atração ou de repulsão) é tanto maior quanto maiores forem os valores das cargas nos corpos, e tanto menor quanto maior for a distância entre eles.

Ou seja: a força com que duas cargas se atraem ou repelem é proporcional às cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa. Assim, se a distância entre duas cargas é dobrada, a força de uma sobre a outra é reduzida a um quarto da força original.

Charles A. Coulomb (1738 - 1806)LEI DE COULOMB

Mesmos sinais=REPULSÃO

Sinais diferentes=ATRAÇÃO

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As forças entre cargas elétricas são forças de campo, isto é, forças de ação à distância, como as forças gravitacionais (com a diferença que as gravitacionais são sempre forças atrativas).

K= 9.109 N.m²/C² ( Constante eletrostática)

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Para medir as forças, Coulomb aperfeiçoou o método de detectar a força elétrica entre duas cargas por meio da torção de um fio.

A partir dessa idéia criou um medidor de força extremamente sensível, denominado balança de torção. 

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As cargas elétricas exercem forças entre si. Essas forças obedecem ao princípio da ação e reação, ou seja, têm a mesma intensidade, a mesma direção e sentidos opostos.

F = k (q1.q2 /d2)

F = força (N)q = carga (C) d = distância(m)k = constante eletrostática (N.m2/C2)k VÁCUO = 9.109 N.m2/C2

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CAMPO ELÉTRICO.

A força que se manifesta entre dois corpos eletricamente carregados é uma força que age à distância.

Ela se faz sentir sem que haja qualquer conexão material entre os dois corpos que interagem.

Provoca certa perplexidade a idéia de que uma força se faça sentir à distância, mesmo através do espaço vazio.

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Essa dificuldade pode ser superada pensando-se da seguinte maneira: Vamos dizer que, quando um corpo q está eletricamente carregado, cria-se em todo o espaço circundante uma situação nova, diferente da que existia quando q estava descarregado. O fato de eletrizarmos esse corpo modifica as propriedades do espaço que o circunda. Outro corpo eletricamente carregado (q0), colocado em um ponto P do espaço, começará, num dado instante, a "sentir" uma força elétrica causada por q. Dizemos que a carga do corpo q gera no espaço circundante um campo elétrico.

O campo elétrico gerado pela carga q num ponto P existe independentemente de haver em P um corpo carregado. Quando colocamos nesse ponto P um corpo carregado, a força que passa a agir sobre ele é devida ao campo elétrico que já preexistia ali, e não a uma ação direta, à distância, do corpo q sobre o segundo corpo.   

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Existe uma região de influência da carga Q onde qualquer carga de prova q, nela colocada, estará sob a ação de uma força de origem elétrica. A essa região chamamos de campo elétrico.

O

E = F/q

E = campo elétrico (N/C)F = força (N)

q = carga de prova (C)

O campo elétrico E é uma grandeza vetorial.

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Orientação do campo elétrico

_

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q

Cargas de maior intensidade apresentam maior número de linhas de campo saindo ou chegando na carga.

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As linhas de campo entre duas cargas positivas (saindo das cargas) são representadas dessa forma, pois a força entre elas é de REPULSÃO.

Se fossem cargas negativas a orientação das linhas seria chegando nas cargas.

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Campo Elétrico de uma Carga Puntiforme 

O vetor campo elétrico em um ponto P independe da carga de prova nele colocada.

E = KQ/d2

E = campo elétrico (N/C)Q = carga que gera o campo (C)d = distância da carga ao ponto PK = constante eletrostática (N.m2/C)Kvácuo = 9.109 N.m2/C2

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Energia potencial elétrica

Imagine dois objetos eletrizados, com cargas de mesmo sinal, inicialmente afastados. Para aproximá-los, é necessária a ação de uma força externa, capaz de vencer a repulsão elétrica entre eles. O trabalho realizado por esta força externa mede a energia transferida ao sistema, na forma de energia potencial de interação elétrica. Eliminada a força externa, os objetos afastam-se novamente, transformando a energia potencial de interação elétrica em energia cinética à medida que aumentam de velocidade. O aumento da energia cinética corresponde exatamente à diminuição da energia potencial de interação elétrica.

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Energia potencial elétrica corresponde a capacidade da força elétrica realizar trabalho.

EP = KQq/d

EP = Energia potencial (J)Q = carga que gera o campo (C)Q = carga de prova (C)d = distância entre as cargasK = constante eletrostática (N.m2/C2)Kvácuo = 9.109 N.m2/C2

A energia potencial é uma grandeza escalar.No S.I a energia é medida em Joule ( J ).

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Potencial elétrico

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.

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V = Ep/q

V = KQ/d

V = potencial elétrico (V)Ep = Energia potencial (J)Q = carga que gera o campo (C)q = carga de prova (C)d = distância da carga ao ponto PK = constante eletrostática (N.m2/C2)

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 P desse campo.

O potencial elétrico, V, é uma grandeza escalar. No S.I, o potencial é medido em volt (V)

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TRABALHO E DIFERENÇA DE POTENCIAL.

A diferença de potencial entre dois pontos, em uma região sujeita a um campo elétrico, depende apenas da posição dos pontos. Assim, podemos atribuir a cada ponto um potencial elétrico, de tal maneira que a diferença de potencial entre eles corresponda exatamente à diferença entre seus potenciais, como o próprio nome indica.

Físicamente, é a diferença de potencial que interessa, pois corresponde ao trabalho da força elétrica por unidade de carga.

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O trabalho realizado pela força elétrica, no deslocamento de uma carga q de um ponto A até um ponto B, pode ser calculado a partir dos potenciais dos pontos A e B.

τAB = q (VA - VB)

τAB = q.U U= (VA - VB)t = trabalho (J)U = diferença de potencial (V)

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Iontoforese

A iontoforese é a introdução de radicais químicos nos tecidos, através de um campo elétrico , produzido por uma corrente unidirecional . Durante essa introdução ocorrerá repulsão e atração iônica de acordo com a polaridade de cada elétrodo e assim sua interação com a membrana biológica.

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O método mais comum de administração de drogas no olho é por meio de colírios. Entretanto, por este método, não é possível atingir a concentração terapêutica nos fluidos e tecidos posteriores do olho. A administração sistêmica apresenta reduzido acesso ao segmento posterior do olho devido à presença das barreiras oculares. Injeções subconjuntivais e retrobulbares não são capazes de proporcionar níveis adequados da droga, e a injeção intravítrea é método invasivo, inconveniente e que apresenta riscos de perfuração do bulbo ocular ou descolamento da retina. A iontoforese, no entanto, apresenta-se como alternativa para o transporte de doses terapêuticas de drogas para o segmento posterior do olho. A iontoforese é uma técnica que consiste na administração de drogas para o organismo através dos tecidos, utilizando um campo elétrico. O eletrodo ativo, que se encontra em contato com a droga, é colocado no local a ser tratado, e um segundo eletrodo, com a finalidade de fechar o circuito elétrico, é colocado em outro local do organismo. O campo elétrico facilita o transporte da droga, que deve se encontrar, preferencialmente, na forma ionizada. A iontoforese pode ser considerada como um método seguro e não invasivo de transporte de drogas para locais específicos do olho. Aplicada experimentalmente para o tratamento de doenças oculares, esta técnica tem evoluído muito nos últimos anos e, atualmente, testes clínicos de fase III encontram-se em andamento.

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Esta função se da através de uma corrente galvânica, com o auxilio de uma caneta rolo (parte do equipamento usado), qual tem como objetivo introduzir substâncias (princípios ativos específicos) polarizadas, hidrossolúveis, fazendo uma revitalização corporal e facial. Indicações: Auxilio em tratamentos de: celulite, gordura localizada, rugas, nutrição cutânea, umectação e flacidez superficial.  

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Uso de corrente contínua para aumentar a administração transcutânea de substâncias ionizáveis. Tais substâncias podem ter a finalidade de hidratação, nutrição, redução de gordura localizada, celulite, redução de edemas, entre outras.

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Eletrolifting ou Galvanopuntura

É uma técnica realizada no tratamento de revitalização cutânea que consiste em uma atuação direta sobre as rugas ou linhas de expressão nas regiões naso-labiais, perioculares, frontal, etc.Utiliza-se a corrente galvânica aplicada à uma agulha adaptada ao polo negativo do aparelho, com intensidade máxima entre 1 e 1,5 Ampéres.A associação da corrente galvânica e a punção da agulha de metal sobre a pele provoca uma reação imediata que se caracteriza por uma elevação do relevo interno da ruga.Da mesma forma atua nas estrias, tanto nas brancas, quanto nas vermelhas, reduzindo seu tamanho e melhorando sua coloração.

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ELETROESTIMULAÇÃO

Procedimento qual utiliza cargas elétricas (correntes) ondem tem diversos objetivos, como flacidez tecidual, tônificação muscular e drenagem linfática, ou se faz a estimulação por um tratamento especial, programando o que desejado no aparelho (um pouco de cada tratamento).Sua estimulação seqüencial estimula a contração muscular, aumentando a circulação sanguínea, melhora a oxigenação celular, elimina toxina (efeito proporcionado pela Drenagem Linfática Manual). Indicações: Melhora do fluxo sanguíneo, melhora do fluxo linfático, celulite, gordura localizada, edema pós-traumático agudo e crônico.

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