Carga Elétrica e Eletrização dos Corpos

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1 ELETROSTÁTICA

2 Carga Elétrica e Eletrização dos Corpos Eletrostática Estuda os fenômenos relacionados às cargas elétricas em repouso. O átomo O núcleo é formado por: Prótons cargas elétricas positivas Nêutrons não têm carga elétrica Nas órbitas, estão os Elétrons cargas elétricas negativas

3 Princípio da Atração e Repulsão Cargas elétricas de sinais contrários se atraem e de mesmos sinais se repelem. Símbolos q ou Q Unidade de Medida coulomb [C] Módulo da carga do próton e do elétron: q = 1,6x10 19 C

4 Eletrização dos Corpos A eletrização de um corpo neutro pode ser obtida: Retirando elétrons de seus átomos Inserindo elétrons em seus átomos Carga de um corpo: Q = n.q em que: 19 q = 1,6 x10 C (carga de um elétron) n positivo = número de elétrons retirados n negativo = número de elétrons inseridos

5 Condutores Muitos elétrons livres à temperatura ambiente. Exemplos: cobre e alumínio. Isolantes Poucos elétrons livres à temperatura ambiente. Exemplos: ar, borracha e vidro. Um condutor quando eletrizado, os e- livres distribuem-se na superfície externa pois, devido a repulsão mútua entre eles buscando assim o maior afastamento possível entre eles.

6 Processos de Eletrização Atrito Indução Contato

7 Corpos neutros + atrito e baixa umidade Corpos carregados - as cargas são geradas pelo atrito entre duas superfícies, sendo que pelo menos uma é isolante.

8 contato indução Corpo CARREGADO neutro Corpo carregado Corpo neutro CARREGADO E Corpo carregado PrincípiodaConservaçãodasElétricas Num sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das cargas elétricas positivas e negativas é constante.

9 Princípio da Força Eletrostática Quanto menor a distância entre as cargas elétricas, maior é a força de atração ou repulsão entre elas. d 1 d 2

10 Gerador eletrostático

11 Controle da eletricidade estática O controle da descarga eletrostática tem três formas básicas: Aterramento; Isolação; e Neutralização. O objetivo é prevenir a geração das cargas estáticas e a dissipação das já existentes.

12 - Controle da eletricidade estática 1 - Aterramento funciona quando condutores tornam-se carregado eletrostaticamente e, por meio de um sistema de conexão a um potencial de terra podemos escoar as cargas, neutralizando o seu potencial.

13 1 - Aterramento Terra de proteção Corpo DESCARREGADO carregado próximo

14 Proteger o usuário do equipamento das cargas atmosféricas; Descarregar cargas estáticas acumuladas nas carcaças das máquinas ou equipamentos para a terra; Facilitar o funcionamento dos dispositivos de proteção (fusíveis, disjuntores, etc), através da corrente desviada para a terra.

15 - Controle da eletricidade estática 2 - Isolação o aterramento não irá funcionar com materiais isolantes, então devemos manter a área de trabalho (componentes e equipamentos) o mais afastado possível de objetos isolantes, os quais podem armazenar grandes potenciais eletrostáticos que não podem ser aterrados por serem isolantes. A isolação é conseguida pelo afastamento ou pela blindagem (barreira de material condutor devidamente aterrado).

16 TERRA Condutor construído através de uma haste metálica e que, em situações normais, não deve possuir corrente circulante. O fio terra vem identificado pelas letras PE e deve ser de cor verde e amarela (ou apenas verde) NEUTRO Condutor fornecido pela concessionária de energia elétrica, pela qual há o retorno da corrente elétrica. MASSA A parte da carcaça de um equipamento que é ligada ao Terra é denominada MASSA.

17 - Controle da eletricidade estática 3 - Neutralização a isolação não pode ser 100%, em virtude de que materiais isolantes fazerem parte dos equipamentos como por exemplo, a placa de circuito impresso, por isso a neutralização deve atuar em conjunto com a isolação. A neutralização é executada normalmente por fluxo de ar ionizado sobre os objetos eletrostaticamente carregados, através de equipamentos denominados de ionizadores. A neutralização não substitui os outros dois processos em virtude da velocidade de descarga do corpo carregado não prevenir a formação de elevados potenciais.

18 3 - Neutralização Corpo aterrado Fluxo de ar ionizado Terra de proteção Corpo DESCARREGADO carregado próximo

19 Sistema de proteção antiestático completo cobertura condutiva ou dissipativa; 2 - fita de aterramento; 3 - pulseira antiestática em contato com a pele; 4 - ventilador ionizador; 5 - resistor de 1Mohm; 6 - tapete antiestático.