Física Elétrica. Professor: Bruno C. Souza

Transcrição

1 Física Elétrica Professor: Bruno C. Souza

2 Aula 01

3 Carga elétrica e eletrização Módulo FE.01 (página 55 à 58) - Apostila 1 Eletricidade Carga Elétrica Processos de eletrização

4 1 Eletricidade Tales de Mileto ( a. C.)

5 1 Eletricidade

6 1 Eletricidade Eletrostática Estuda a obtenção e a interação entre cargas elétricas em repouso. Átomo É a menor partícula da matéria.

7 2 Carga Elétrica Carga Elétrica Uma propriedade dos prótons e elétrons pelo fato deles interagirem, ou seja, trocarem forças entre si. Elétrons Cargas negativas ( - ) Prótons Cargas Positivas ( + ) Nêutrons Carga nula

8 2 Carga Elétrica O número de prótons e elétrons é o mesmo em um átomo, assim o átomo apresenta carga nula, ou seja, as forças dos elétrons se equilibram com a força dos prótons. No SI (Sistema Internacional) as cargas elétricas valem: 1,6x10-19 Coulomb ( C ) *Este mesmo número vale para cargas positivas ou negativas, a diferença esta no sinal.

9 2 Carga Elétrica Íons Átomos que perderam ou ganharam elétrons. Cátion Íon que perdeu elétrons, ou seja, tem carga positiva. Ânion Íon que ganhou elétrons, ou seja, tem carga negativa.

10 A quantidade de carga elétrica que um corpo adquire ou perde, calculamos por: Onde: 2 Carga Elétrica Q = n. e e carga elétrica elementar (1,6x10-19 C) n número de prótons ou elétrons. (n = np ne) *n é positivo se perde elétrons e negativo se ganha elétrons. Q Quantidade de carga elétrica adquirida.

11 Exemplo: 2 Carga Elétrica Uma partícula está eletrizada positivamente, com carga elétrica de 4 x C. Como o módulo da carga do elétron é 1,6 x C, essa partícula: (a) ganhou 2,5 x 10 4 elétrons. (b) perdeu 2,5 x 10 4 elétrons. (c) ganhou 4 x 10 4 elétrons. (d) perdeu 6,4 x 10 4 elétrons. (e) ganhou 6,4 x 10 4 elétrons.

12 Exemplo: 2 Carga Elétrica Uma partícula está eletrizada positivamente, com carga elétrica de 4 x C. Como o módulo da carga do elétron é 1,6 x C, essa partícula: (a) ganhou 2,5 x 10 4 elétrons. (b) perdeu 2,5 x 10 4 elétrons. (c) ganhou 4 x 10 4 elétrons. (d) perdeu 6,4 x 10 4 elétrons. (e) ganhou 6,4 x 10 4 elétrons.

13 2 Carga Elétrica Lei de Du Fay Cargas elétricas de sinais iguais repelem-se, e cargas elétricas de sinais contrários atraemse.

14 2 Carga Elétrica Condutores de eletricidade São materiais que apresentam elétrons livres em sua última camada, são fracamente atraídos pelo núcleo e assim podem passar mais facilmente de um átomo para outro.

15 2 Carga Elétrica Isolantes de eletricidade São materiais que tem poucos elétrons livres, pois eles estão fortemente ligados ao núcleo e dificilmente passarão de um átomo a outro.

16 3 Processos de eletrização A eletrização é, basicamente, tornar diferente o número de elétrons de um material. Existem três tipos de eletrização: Atrito Contato Indução

17 3 Processos de eletrização Eletrização por atrito: Por meio da redistribuição eletrônica, o atrito entre dois corpos de materiais diferentes pode permitir o surgimento de cargas elétricas, ou seja, um fica carregado positivamente e o outro negativamente.

18 3 Processos de eletrização Eletrização por atrito: A eletrização por atrito de dois corpos neutros, as cargas obtidas terão mesmo módulo mas sinais diferentes. Esse tipo de eletrização ocorre mais facilmente em corpos isolantes, pois as cargas ficam no mesmo lugar que foram colocadas, nos condutores as cargas se espalham pelo corpo quando eletrizadas.

19 3 Processos de eletrização Eletrização por contato: Ocorre entre condutores de eletricidade e há movimento de elétrons até que se estabeleça um equilíbrio.

20 3 Processos de eletrização Princípio de conservação de cargas elétricas: Qtotal = QA + QB Q inicial = Q final *Em um sistema eletricamente isolado, o somatório das cargas elétricas antes é igual ao somatório das cargas elétricas após o contato.

21 3 Processos de eletrização Corpos idênticos: Se os corpos forem idênticos, no final do contato as cargas serão iguais. Outra característica é que as cargas elétricas no final do processo sempre terão sinais iguais.

22 3 Processos de eletrização Eletrização por indução: 1 Aproximar o induzido do indutor 2 Ligar o induzido a Terra

23 3 Processos de eletrização Eletrização por indução: 3 Desfazer a ligação com a Terra 4 Afastar o indutor do induzido

24 3 Processos de eletrização Eletroscópio

25 Exercício (Só Física) Um corpo possui 5 x prótons e 4 x elétrons. Considerando a carga elementar e = 1,6 x [ ], qual a carga deste corpo?