CARGA ELÉTRICA ELETRIZAÇÃO POR FRICÇÃO

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1 CRG LÉTRIC caga elética é uma popiedade, dos mateiais, esponsável pelas inteações eletostáticas. xistem dois tipos de caga elética a que se convencionou chama caga positiva e caga negativa. LTRIZÇÃO POR RICÇÃO O esultado da ficção depende do mateial que é ficcionado. Uma baa de plástico quando é ficcionada com um pedaço de lã fica caegada negativamente. Uma baa de vido quando é ficcionada com um pedaço de lã fica caegada positivamente. Os copos eletizados com cagas do mesmo sinal epelem-se e com caga de sinais contáios ataem-se. LI D CONSRÇÃO D CRG Num sistema isolado a quantidade de caga pemanece constante. UNIDD D CRG LÉTRIC NO SI unidade SI de caga elética é o Coulomb. Relativamente às cagas das patículas tem-se: Caga do potão =, C Caga do eletão =, C Caga do neutão = 0 C caga do potão também se pode designa po caga elementa (e). e =, C

2 LI D COULOM Lei de Coulomb aplica-se a duas cagas e, situadas à distância, atavés da fómula: k intensidade da foça elética e cagas eléticas distância ente as cagas e k constante de coulomb constante de coulomb é dada pela fómula: k 4 ε pemitividade elética do meio No vácuo, a pemitividade elética tem o valo: ,8540 N m C Substituindo este valo na expessão de k, obtém-se paa o vácuo: k 0 k ,8540 k 9-0 9,0 0 N m C

3 PRMITIIDD RLTI pemitividade elativa de um meio é dada pela expessão: 0 CMPO LÉTRICO Um campo elético pode se ciado po uma caga elética positiva ou negativa. No caso de um campo elético ciado po uma caga elética positiva, podemos te uma situação semelhante à da figua: c e P c caga ciadoa do campo elético caga de pova (do campo elético) O campo elético no ponto P é: Sendo: C k e Substituindo:

4 C k e k C e Campo elético ciado pela caga c unidade do SI do campo elético é N/C ou /m. Nota: Unidade de Unidade de Unidade de N C N / C No caso de um campo elético ciado po uma caga elética negativa, podemos te uma situação semelhante à da figua: c e P O campo elético no ponto P é: ou C k e

5 LINHS D CMPO LÉTRICO s linhas de campo elético dependem do sinal da caga, de acodo com a figua: CMPO LÉTRICO CRIDO POR ÁRIS CRGS PONTUIS Neste caso, o campo elético num dado ponto, P, é calculado pela expessão:... campo elético ciado pela caga campo elético ciado pela caga

6 CMPO LÉTRICO UNIORM Um campo elético unifome pode se ciado po duas placas paalelas e condutoas com cagas de sinais contáios. s linhas de campo que são paalelas ente si, estão diigidas da placa positiva paa a negativa, como mosta a figua: k k constante NRGI POTNCIL LÉTRIC enegia potencial elética de uma caga, situada à distância da caga ciadoa do campo elético é dada pela expessão: C P C k Da análise desta expessão, conclui-se: Se as cagas C e tiveem o mesmo sinal, a enegia potencial elética é positiva e o seu valo diminui à medida que as cagas se afastam.

7 Se as cagas C e tiveem sinais contáios, a enegia potencial elética é negativa e o seu valo aumenta à medida que as cagas se afastam. POTNCIL LÉTRICO O potencial elético coesponde à enegia potencial po unidade de caga elética e é dado pela expessão: P unidade SI de potencial elético é o olt (). Substituindo P pela espetiva expessão, obtém-se: C k k C POTNCIL LÉTRICO CRIDO POR ÁRIS CRGS Neste caso, o potencial elético num dado ponto, P, é calculado pela expessão:... potencialelético ciado pela caga potencialelético ciado pela caga

8 SUPRÍCIS UIPOTNCIIS Uma supefície equipotencial é o luga geomético de todos os pontos que se encontam ao mesmo potencial. s supefícies equipotenciais são pependiculaes às linhas de campo. xemplo: TRLHO D ORÇ LÉTRIC Como a foça elética é uma foça consevativa, obtém-se: W( ) W( ) ( ) W( ) P Po outo lado: i f Pi Pf Pi Substituindo: W( ) i Pf i i f W( ) ( i f ) Pf Pi Pi Pf

9 RLÇÃO NTR O LOR DO CMPO LÉTRICO UNIORM DIRNÇ D POTNCIL Se fo colocada uma caga positiva,, no ponto, de acodo com a figua: O tabalho da foça elética quando a caga se desloca de paa é: W W ) ( ) ( Como: Obtém-se: W ) ( ) ( S S

10 CONDNSDORS Os condensadoes são fomados po um conjunto de dois elétodos metálicos e paalelos (as amaduas), sepaados po um isolado (o dielético). Os condensadoes têm, como pincipal caateística, a possibilidade de se caegaem. Po isso, oiginam uma coente elética quando se descaegam. CRRGDOR PLNO O esquema de um condensado plano é apesentado na seguinte figua: + - capacidade de um condensado plano é dada pela fómula: C 0 d áea de cada amadua (m ) d distância ente as amaduas (m) C capacidade () unidade SI de capacidade é o aad ().

11 CPCIDD D UM CONDUTOR SÉRICO ISOLDO capacidade eletostática de um conduto esféico é dietamente popocional ao seu aio: C 4 R 0 DINIÇÃO D CPCIDD Capacidade elética C é a azão constante ente a caga e a difeença de potencial U do conduto. C U NRGI RMZND NUM CONDNSDOR sta enegia pode obte-se pela expessão: Contudo: P U C U Substituindo: CU P CUU P C U