Noções de Eletrostática. tica. Prof. Ernesto F. F. Ramírez

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1 Noções de Eletrostática tica Prof. Ernesto

2 Sumário 1. Introdução - Histórico 2. Modelo atômico 3. Eletrização 4. Carga, força a e campo elétrico 5. Distribuição das cargas elétricas Exercícios cios propostos 2

3 1. Introdução - Histórico Grécia Antiga ( A.C.) Pele de gato âmbar (eléctron) ctron) atração Séc. XVI termo eletricidade (W. Gilbert) Séc. XVIII: atração X repulsão (Dufay); Positivo X negativo (Benjamin Franklin); Lei quantitativa (Charles Coulomb); Corrente elétrica (Galvani e Volta). 3

4 1. Introdução - Histórico Séc. XIX: Corrente elétrica é eletricidade em movimento (Faraday e Rowland); Descoberta do elétron (Thomson). Séc. XX: Medição da carga do elétron (Willikan); Modelo atômico (Rutherford, Bohr e Sommerfeld). 4

5 2. Modelo Atômico m m - Fig. 1 Esquema simplificado de um átomo 5

6 2. Modelo Atômico Átomo neutro n o prótons = n o elétrons; Ionização: Positiva se n o prótons > n o elétrons; Negativa se n o prótons < n o elétrons. Os elétrons das camadas mais externas podem ser arrancados facilmente. 6

7 3. Eletrização Eletrização de um corpo = perda ou aquisição de elétrons! Um corpo pode ser eletrizado (= carregado eletricamente) através s de: Atrito; Indução; Contato. 7

8 4. Carga, Força a e Campo Elétrico Carga Elétrica = Quantidade de eletricidade Unidade: Coulomb [C] Definição: 11 Coulomb é a carga elétrica que atravessa em 1 segundo, uma seção transversal de um condutor percorrido por uma corrente invariável vel de 1 ampère re Carga de 1 elétron = 1e = 1,59 x C 8

9 4. Carga, Força a e Campo Elétrico Lei de Coulomb: F = K Q 1 d Q 2 2 F = força de interação entre as cargas Q 1 e Q 2 [N]; Q 1 e Q 2 = intensidade das cargas elétricas [C]; d = distância entre as cargas Q 1 e Q 2 [m]; k = constante de proporcionalidade [N.m 2 /C 2 ]. 9

10 4. Carga, Força a e Campo Elétrico Campo Elétrico = espaço o onde atuam as forças elétricas. O campo elétrico é delimitado pelas linhas de força. 10

11 4. Carga, Força a e Campo Repulsão Elétrico 11

12 4. Carga, Força a e Campo Atração Elétrico

13 5. Distribuição das cargas elétricas nos corpos Corpo carregado 13

14 5. Distribuição das cargas elétricas nos corpos Corpo carregado Devido às forças de repulsão, as cargas tendem a se afastar umas das outras e ocupar a superfície externa. 14

15 6. Exercícios cios Propostos 1)Dois corpos foram eletrizados positivamente. Um dos corpos ficou com uma carga de 10uC e o outro com uma carga de 0,1uC. Determine a força de repulsão que aparecerá entre eles, se forem colocados a uma distância de 10mm um do outro. Considere K vácuo = 9x10 9 N.m 2 /C 2. 2)A que distância no vácuo devem ser colocadas duas cargas positivas e iguais a 0,1mC, para que a força elétrica de repulsão entre elas tenha intensidade 10 N? 15

16 6. Exercícios cios Propostos 3)É possível uma carga elétrica ser atraída por três outras cargas fixas e permanecer em equilíbrio? Faça um esquema justificando a resposta. 4)(UFRGS/1985-1ª Etapa) Quando a distância entre duas cargas elétricas iguais é dobrada, o módulo da força elétrica entre elas muda de F para: (a) F/4; (b) F/2; (c) 2F; (d) 4F; (e) 8F. 16

17 6. Exercícios cios Propostos 5)(UFRGS/1986/2-1ª Etapa) Qual o gráfico que melhor representa a maneira como o módulo da força elétrica que uma carga elétrica exerce sobre outra quando a distância entre elas é alterada? 17

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