CARGAS ELÉTRICAS
Tales de Mileto VI a.c Atritou âmbar com peles de animais Percebe atração de pequenas partículas por tais materiais. Percebe que 2 pedaços de âmbar se repeliam mutuamente. Âmbar = elektron, daí o significado da palavra eletricidade.
O átomo
Demócrito 470 a.c Demócritoem450a.ccunhouotermoátomo (advindo do grego a-não e temno- cortar) átomo = não cortar = indivisível.
Aristóteles 384 a.c Matéria era composta por átomos. Composição elementar de todos os corpos e indivisível.
Modelos Atômicos Dalton Os átomos são formados por elementos diferentes entre si. O átomo é uma esfera indivisível.
Joseph Jhon Thomson Através de seus trabalhos sobre raios catódicos descobriu o elétron e sua natureza atômica e de quebra, pulveriza a teoria do átomo indivisível de Dalton. Esse modelo atômico é batizado de pudim de passas, pois, Thompson o descreve como elétrons envoltos por um mar uniforme de carga positiva. (Nesse caso as passas seriam os elétrons e o pudim corresponde à carga positiva)
Pudim de Passas de Thomson
Pudim de Passas do Professor Carlos
Ernest Rutherford Em 1909 a equipe do Físico Ernest Rutherford desenvolve um experimento em que se bombardeia uma folha de ouro com partículas (íons) de hélio e, com base nos desviosanormaisdosfeixes,eleprevêqueoátomopossuiumnúcleo,eoselétrons orbitavamásuavolta comoplanetasemtornodosol.
Niels Bohr OfísicoNiels Bohrpropôs um modelonoqualse assumia que os elétrons de um átomo orbitavam o núcleo, mas que só o podiam fazer ao longo de um conjunto finito de órbitas ( hoje conhecidas camadas) e que podiam saltar entre estas órbitas apenas através de alterações de energia correspondentes àabsorçãoouradiaçãodeumfóton.
cálcio bário estrôncio sódio cobre
O átomo fica completo com a descoberta do Neutrôn A descoberta do nêutron aconteceu no ano de 1932 com o físico inglês James Chadwick. Utilizando a conservação da quantidade de movimento (momento linear), realizou uma experiência que comprovou a existência do nêutron. No entanto, doze anos antes desse acontecimento, nosso célebre cientista inglês Rutherford já tinha previsto a existência dessa partícula. Segundo ele, uma possível ligação de um próton com um elétron originaria uma partícula sem carga elétrica, mas com massa igual a do próton. A essa partícula ele chamou de nêutron, mas não tinha certeza da sua existência.
Corpo Eletricamente Neutro p = e Corpo Eletricamente Carregado p e Se p > e carregado positivamente (+) Se e p carregado negativamente (-)
Quantidade de carga de um corpo Q = e n e: carga elementar 1,6 10-19 C n: número de partículas em excesso
Resolva Ao esfregar um pano de seda em uma moeda de Ao esfregar um pano de seda em uma moeda de cobre, são transferidos para o cobre 10 trilhões de elétrons. Se a moeda se encontra isolada, sabidamente está carregada, determine sua carga elétrica.
O Princípio de Du Fay Por volta de 1700 em experimentos utilizando folhas de ouro e um bastão de vidro, Charles Du Fay, classifica a eletricidade em vítrea e resinosa, fruto de suas observações, sobre o contato de corpos eletrizados e o resultado atração ou repulsão. Experimentalmente comprova-se que: Corpos carregados com cargas de mesmo sinal quando próximos se repelem. Corpos carregados com cargas de sinais opostos se atraem. Todo corpo carregado atrai um corpo eletricamente neutro.
Corpos condutores de eletricidade Voltando na estrutura do átomo, precisamente na região periférica onde estão os elétrons,aúltimacamadaéchamadadecamadadevalência,ouseja,oselétronsque habitam essa camada são os que possuem menor força de atração com o núcleo de seu átomo. Isso implica que em alguns materiais, tais elétrons podem passar de um átomo para outro com grande facilidade. Corpos que apresentam a característica citada acima possuem os famosos elétrons livres ou cargas livres. Importante lembrar que tal configuração atômica justifica que somente elétrons podem ser livres e se movimentar livremente, prótons pela forte ligação que possuem no núcleo são cargas fixas. Somente em soluções iônicas(aula de química) pode-se observar prótons em livre movimento. Metais,ocorpohumano,osoloterrestre,águadomar/rio/torneirasãocondutores de eletricidade. Permitem que as cargas elétricas fluam facilmente. por tal motivo, tomamos choque, fios que conduzem a eletricidade são metálicos, na queda de um raio, as cargas se espalham facilmente pelo solo e pela água, representando risco em regiões muito próximo a queda.
Corpos Isolantes Plástico, borracha, couro, alguns tipos de tecidos, madeira, isopor, etc. são exemplos de materiais isolantes, ou seja, não possuem ou a quantidade de cargas livres é insignificante, de modo que servem para isolar a eletricidade. Todo material projetado para isolar a eletricidade usam esses materiais, os fios são encapados com materiais emborrachados ou plástico, Equipamentos de proteção como luvas e aventais são de couro...
Processos de Eletrização No processo de atrito, ato de esfregar ou em outras palavras atritar um corpo no outro, observa-se: Os corpos devem ser de materiais diferentes entre si. Sendo os materiais diferentes, um terá maior afinidade pelo elétron, de modo a recebê-lo (diz-se corpo carregado negativamente) e o outro que perderá os elétrons, fica carregado positivamente. Ao final do processo, os corpos ficam sempre carregados com cargas de sinais opostos. Se medida o número de partículas transferidas de um corpo para a outro a carga de cada corpo é quantizada multiplicando-se o número de cargas transferidaspelacargaelementar(cujovaloréde1,6 10-19 C). Quemperdeequemrecebeoselétrons?
Série Triboelétrica
Contato Como o próprio nome diz, encosta-se um corpo no outro. Nesse processo, existirá uma espécie de aniquilamento de cargas pela busca do equilíbrio. Pensando matematicamente: Imagine a princípio um sistema que contenha apenas 2 corpos inicialmente isolados um do outro. Imagine um deles carregado positivamente, cujo excesso de prótons lheconcedaumacargade+2c,eoutronegativamente,cujoexcessolheconfirauma carga de-2c. Ao colocarmos esses corpos em contato, passamos a obter a neutralidade dos mesmos. A matemática desse contato nos diz que devemos somar a carga de cada corpo e dividir o resultado por 2 para saber a carga de cada corpo no final, logo acompanhe minha conta...(desde que os corpos sejam idênticos) +2+(-2)=0 0 divididopor2=0
Contato Outro exemplo: um corpo carregado com carga +2C em contato com outro de carga -4C... +2+(-4)=-2divididopor2=-1C Observe que ao final do processo os corpos sempre terminarão carregados com cargas de mesmo sinal.
Indução
Receita para Carregar um corpo por Indução Para que o corpo induzido finalmente fique carregado siga 5 passos na ordem que falo aqui. 1. Deixe o corpo indutor e o induzido muito próximos. 2. Ligue o fio Terra. 3. Espere um poquito 4. Corte a ligação Terra 5. Afaste os corpos Pronto!
Receita para Carregar um corpo por Indução No fim, o sinal do induzido é contrário ao indutor.
Eletroscópio O eletroscópio é um aparelho que se destina a indicar a existência de cargas elétricas, ou seja, identificar se um corpo está eletrizado.
Eletroscópio
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