Processos de eletrizacao

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Aula 01 - Processos de Eletrização

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Processos de eletrizacao

  1. 1. FísicaEletrostática – Cargas Elétricas Ilan Rodrigues
  2. 2. EletrostáticaGerador de Van de Graaff Gaiola de Faraday Descargas Elétricas
  3. 3. Um pouco de História: Tales de Mileto (século VI a.C) élektron Atração Atritado elétron âmbar tecidoELETRICIDADE Palhas de coqueiro
  4. 4. Um pouco de História: Livro: De Magnete Eletricidade X Magnetismo Benjamin FranklinWillian Gilbert (século XVI) (século XVIII) Outros materiais Carga Elétrica eram atraídos (Fluido Elétrico)
  5. 5. 1. Introdução a Eletrostática CORPO MATÉRIA ÁTOMOS - PRÓTONS  CARGA ELEMENTAR ( e ) Partícula de e = 1,6 . 10 -19 C carga Positiva. Próton ( + e )ÁTOMO - NÊUTRONS e = + 1,6 . 10 -19 C Partícula desprovida de carga elétrica. Elétron ( - e ) e = - 1,6 . 10 -19 C - ELÉTRONS Partícula de carga Negativa. • Coulomb (C) é a Unidade de Carga Elétrica (SI).
  6. 6. 1.1 Carga e Massa Das Partículas Próton Nêutron Elétron Pósitron + 0 Q=-e Q=+e M Elétron = m M Pósitron = m Q=+e Q=0M Próton = M M Nêutron = M MPróton(+) = 1890 . m Elétron(-)
  7. 7. Aprofundando: Os Quarks Up q N(0) = q UP + q DW + q DW Down Down q N(0) = 2e- 1 e- 1 e 3 3 3 Nêutron q N(0) = 0 e q UP= 2 e 3q DW= 1 e 3
  8. 8. Aprofundando: Os Quarks Up q P(+) = q UP + q UP + q DW Down Up q P(+) = 2 e + 2 e - 1 e 3 3 3 Próton q P(+) = 4 e- 1 e 3 3q UP = 2 e 3 e = 1e 3 q P(+) = 3q DW = 1 e 3
  9. 9. 2. Corpo Eletricamente Neutro e Corpo Eletrizado. - POSITIVO + + _ + _ 5 p(+) NPRÓTONS > NELÉTRONS 3 e(-) + _+ CORPO _ELETRICAMENTE: - NEUTRO _+ _ _+ 5 p(+) NPRÓTONS = NELÉTRONS + 5 e(-) + _+ __ _ + - NEGATIVO _ + _ _ _ 5 p(+) NPRÓTONS < NELÉTRONS + 7 e(-) + _+
  10. 10. 01. (PUC-MG) Um objeto tem uma carga elétrica positivaquando:a) ele contém excesso de elétrons.b) ele tem falta de elétrons.c) seus átomos têm núcleos carregados positivamente.d) os elétrons de seus átomos são positivos. _ + _ _+ + _ _ NPRÓTONS = NELÉTRONS > + + Carregado Positivamente Neutro
  11. 11. 3. Quantização de Carga Elétrica Quantidade de carga Q _ elétrica (C) _ + _ + Q= N .e Carga elementar _ _ e = 1,6 . 10 -19 C _ _ + _ _ + _+ N = Número Inteiro (1, 2, 3 ...) Número de Prótons ou Elétrons em Excesso. + _+ N = / Np – Ne /Ex:Np = 7 N = / 7 – 11 / Q = N . (- e)NE = 11 N = / – 4/ Q = 4 . ( - 1,6 . 10 -19) N = 4 elétrons Q = - 6,4 . 10 -19 C
  12. 12. 02. Sabe-se que a carga do elétron vale -1,6 . 10-19C Considere-se um bastão de vidro que foi atritado e perdeu elétrons,ficando positivamente carregado com a carga de 5,0· 10-6 CConclui-se que o número de elétrons retirados do bastão foi deaproximadamente:a) 1,6 . 1016 Q= N .eb) 3,1 .1011 - 5,0· 10-6 = N . ( - 1,6 . 10 -19)c) 2,5· 1010 N = 5,0· 10-6d) 3,1 . 1013 1,6 . 10 -19e) 1,6.1015 N = 3,1 . 1013 elétrons
  13. 13. 4. Princípios da Eletrostática4.1. PRINCÍPIO DA ATRAÇÃO E REPULSÃO + + Repulsão - - + - Atração
  14. 14. 4. Princípios da Eletrostática4.2. PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DAS CARGAS ELÉTRICAS A B A B +5Q +7Q +0Q +5Q 5(-) 2(-) - 10 Q -3Q C C ANTES DEPOIS Sistema Eletricamente= Σ QDEPOIS Σ QANTES Isolado + 2Q + 2Q
  15. 15. 1. Eletrização Por Atrito _ vidro + lã _ + A B _ Neutro + _ NeutroAntes + A BDurante + +Q _ -Q + _Depois A B_ + _ + Sinais Opostos
  16. 16. Série Triboelétrica+ Vidro + Cabelo Humano Lã _ Pele de Gato Seda + _ Algodão Isopor Plástico _-
  17. 17. 2. Eletrização Por Contato A +Q B _ 0 + + + 0 + + _ + Eletrizado Neutro A B + _ + + + + _ + A B + + Q/2 + Q/2 + + + EletrizadoEletrizado Sinais Iguais
  18. 18. Contato Simultâneo QA QB QB QA QC QCAntes Depois Somatório das Cargas Q Final = ΣQ Elétricas em Contato. N Número de Cargas Elétricas em Contato.
  19. 19. 03. Uma esfera condutora eletrizada com carga Q = 6,00µC écolocada em contato com outra, idêntica, eletrizada com cargaq = -2,00 µ C Admitindo-se que haja troca de cargas apenasentre essas duas esferas, o número de elétrons que passa de umaesfera para a outra até atingir o equilíbrio eletrostático é:(Dado: carga elementar = 1,60 . 10-19C)a) 5,00 . 1019b) 2,50 . 1016c) 5,00 . 1014d) 2,50 . 1013e) 1,25 . 1013
  20. 20. 3. Eletrização Por Indução A +Q B _ 0 + + + + _+ 0 + _Eletrizado + + + Neutro A B _ + + + + + _ +_ + 0 _ + + +
  21. 21. A B _ + + + + + _ + _ + + +Terra _ _ + _ + _ _+ _ _ + + _ + _ + _ + _ + _ + _ + + _ + Eletricamente Neutra
  22. 22. A B _ _ + + _ +_ + + _ _ + _ _ +_ + +Terra _ _ + _ + _ _+ _ _ + + _ + _ + _ + _ + _ + _ + + _ +
  23. 23. A B _ _ + + _ _ _ + + _ + + Eletrizado Eletrizado Positivamente NegativamenteTerra _ _ + _ + _ _+ _ _ + + _ + _ + _ + _ + _ + _ + + _ +
  24. 24. RESUMINDO: ATRITO CONTATO INDUÇÃO A B A B A B ANTES 0 0 +Q 0 +Q 0 Neutros Carregado Neutro Carregado Neutro A B A B A B DEPOIS +Q -Q +Q/2 +Q/2 +Q -Q Sinais Opostos Mesmo Sinal Sinais Opostos
  25. 25. 4. Detectores Eletrostáticos4.1 Eletroscópio de Folhas _ + + _ Neutro As Lâminas não se _ + moverão. _ + Neutro
  26. 26. 4. Detectores Eletrostáticos4.1 Eletroscópio de Folhas + + _ + + + + + + _ + + + + Positivo As Lâminas se _ + Repelem. _ + Neutro
  27. 27. 4. Detectores Eletrostáticos4.2 Pêndulo Eletrostático + + _ + + ++ + + _ + + + + FATRAÇÃO _ + F REPULSÃO Positivo Neutro
  28. 28. 4. Detectores Eletrostáticos4.2 Pêndulo Eletrostático + + _ + + _ + + + + + + F _ + F + + Neutro ATRAÇÃO REPULSÃO Positivo Neutro

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