O documento discute conceitos básicos de eletricidade e eletrostática, incluindo: 1) A matéria é composta de átomos formados por prótons, elétrons e nêutrons; 2) Prótons possuem carga positiva e elétrons carga negativa mantendo o átomo neutro; 3) Corpos podem se tornar carregados por excesso ou falta de elétrons.

1. 1

2. A matéria é formada de pequenas partículas, os
átomos. Cada átomo, por sua vez, é constituído de
partículas ainda menores, os prótons, os elétrons e os
nêutrons. Os prótons e os nêutrons localizam-se na parte
central do átomo, e formam o núcleo. Os elétrons giram em
torno do núcleo na região denominada eletrosfera. Os
prótons e os elétrons apresentam uma importante
propriedade física, a carga elétrica. A carga elétrica do
próton e a do elétron têm a mesma intensidade, mas sinais
contrários. A carga do próton é positiva e a do elétron,
negativa.
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Cargas Elétricas

3. Num átomo não existe predominância de
cargas elétricas; o número de prótons é igual ao
número de elétrons. O átomo é um sistema
eletricamente neutro.
Entretanto quando ele perde ou ganha
elétrons, fica eletrizado. Eletrizado positivamente
quando perde elétrons e negativamente quando
recebe elétrons.
Sendo a carga do elétron a menor quantidade
de carga elétrica existente na natureza, ela foi
tomada como carga padrão nas medidas de carga
elétricas.
A carga do elétron, quando tomada em módulo,
é chamada de carga elementar e é representada por
e.
carga elementar: 1,6.10 - 19
C
carga do elétron: - 1,6.10 - 19
C
carga do próton: + 1,6.10 - 19
C
3

4. 4

5. Princípio da atração e repulsão
• Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem;
• Cargas elétricas de sinais opostos se atraem.
Princípio da conservação das cargas
• Num sistema eletricamente isolado, a soma
algébrica das quantidades de cargas positivas e
negativas é constante.
Princípios da Eletrostática
5

6. Condutores elétricos
Meios materiais nos quais as cargas
elétricas movimentam-se com facilidade.
Isolantes elétricos ou dielétricos
Meios materiais nos quais as cargas
elétricas não têm facilidade de
movimentação. 6

7. O processo de eletrização de um corpo é semelhante ao
de um átomo. Se num corpo o número de prótons for igual ao
número de elétrons, dizemos que ele está neutro. Quando um
corpo apresenta uma falta ou um excesso de elétrons, ele
adquire uma carga elétrica Q, que é sempre um número inteiro
n de elétrons, de modo que:
, sendo n um numero inteiro.
Portanto, um corpo pode ser:
a) eletrizado positivamente: falta de elétrons Q = + n . e
b) eletrizado negativamente: excesso de elétrons Q = – n . e
Eletrização de um corpo
enQ .=
7

8. ELETRIZAÇÃO DE UM CORPO
 Quando há um desequilíbrio entre o número de
elétrons e o número de prótons, o corpo está eletrizado.
8

9. - Para que um corpo esteja carregado
positivamente, é necessário que seus prótons
estejam em maior número que os seus elétrons.
9

10. - Para que um corpo esteja carregado
negativamente é necessário que os seus elétrons
estejam em maior número que seus prótons.
10

11.  + +
 + 
+ 
+  +
 +

- Para que um corpo seja considerado neutro, seu
número elétrons deve ser igual ao seu número de
prótons.
11

12. 12

13. 13

14. Corrente Elétrica
Corrente elétrica é o movimento
ordenado de cargas elétricas.
•Nos sólidos: elétrons livres. Ex.: Metais
•Nos líquidos: cátions e ânions. Ex.: H2O+NaCl
•Nos gases: cátions e elétrons. Ex.: Gás
ionizado 14

15. t
Q
i
∆
=
i intensidade da corrente elétrica (A)→
Q quantidade de carga(C)→
t tempo (s)→
A = C/s
Intensidade da Corrente Elétrica
15

16. Potência elétrica
Definimos a potência elétrica (P) para
qualquer máquina pela relação entre a
quantidade de energia transformada
(∆E) e o correspondente intervalo
de tempo (∆ t).
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17. Potência elétrica
P → Potência elétrica (W)
E Energia (J)→
t tempo (s)→ 17

18. Lâmpada de 60 W 60 J / s
Chuveiro elétrico 2600 W – 6800 W
TV 105 W Geladeira 101 W Home-Theater 30 a 130 W
Usina Jorge Lacerda 700 MW
Angra I 500 MW Angra II 1000 MW
Itaipu 12000 MW
kWh medida de energia 1000 W em uma hora
Preço do kWh (abril 2011) ~ R$ 0,4
18

19. 19
APARELH
O
ELÉTRIC
O
POTÊNCI
A EM
WATTS
DIAS DE
USO POR
MÊS
MÉDIA
DE
UTILIZAÇ
ÃO POR
DIA
CONSUM
O
MENSAL
(KWh)
CUSTO
EM
REAIS(R$
)
SOM 3 x1 80W 20 3h 4,8kwh
AR-
CONDICION
ADO 7.500
BTU
1000 30 8,0 240kwh
SECADOR
DE CABELO
GRANDE
1400
30 10min 7,0kwh
LAVADORA
DE LOUÇAS 1500 30 40 min 30,0kwh

20. TRANSFORMAR
ENERGIA ELÉTRICA
EM ENERGIA
TÉRMICA (DISSIPAR
ENERGIA ELÉTRICA)
OU
LIMITAR A
INTENSIDADE DA
CORRENTE
ELÉTRICA EM
CIRCUITOS
ELETRÔNICOS.
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21. 1ª LEI DE OHM 21
1ª LEI DE OHM: MANTIDA A TEMPERATURA CONSTANTE, O QUOCIENTE DA
DDP APLICADA PELA RESPECTIVA INTENSIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA
RESULTAVA EM UMA CONSTANTE CARACTERÍSTICA DO RESISTOR.

22. 1ª LEI DE OHM
22

23. 23

24. RESISTORES NÃO ÔHMICOS
24

25. ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES
EM UM CIRCUITO É POSSÍVEL ORGANIZAR CONJUNTOS DE RESISTORES INTERLIGADOS,
CHAMADA ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES. O COMPORTAMENTO DESTA ASSOCIAÇÃO VARIA
CONFORME A LIGAÇÃO ENTRE OS RESISTORES, SENDO SEUS POSSÍVEIS TIPOS: EM SÉRIE, EM
PARALELO E MISTA.
ASSOCIAÇÃO EM SÉRIE
ASSOCIAR RESISTORES EM SÉRIE SIGNIFICA LIGÁ-LOS EM UM ÚNICO TRAJETO, OU SEJA:
COMO EXISTE APENAS UM CAMINHO PARA A PASSAGEM DA CORRENTE ELÉTRICA ESTA É
MANTIDA POR TODA A EXTENSÃO DO CIRCUITO. JÁ A DIFERENÇA DE POTENCIAL ENTRE CADA
RESISTOR IRÁ VARIAR CONFORME A RESISTÊNCIA DESTE, PARA QUE SEJA OBEDECIDA A 1ª LEI
DE OHM, ASSIM:
25

26. ASSOCIAÇÃO EM PARALELO:
Ligar um resistor em paralelo significa basicamente dividir a mesma fonte de
corrente, de modo que a ddp em cada ponto seja conservada. Ou seja:
Usualmente as ligações em paralelo são representadas por:
Como mostra a figura, a intensidade total de corrente do circuito é igual à soma das
intensidades medidas sobre cada resistor, ou seja:
Pela 1ª lei de ohm:
E por esta expressão, já que a intensidade da corrente e a tensão são mantidas,
podemos concluir que a resistência total em um circuito em paralelo é dada por:
26

27. 27

28. 2ª LEI DE OHM
28
2ª Lei de Ohm: a resistência elétrica e diretamente proporcional à área
(A) da secção transversal e inversamente proporcional ao comprimento
(L) fio.
Resistividade (ρ): uma grandeza que depende do material
que constitui o resistor e da temperatura.

29. APLICAÇÕES DO EFEITO JOULE
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 Fornos: laboratórios e na indústria se usam fornos elétricos para
obtenção de temperaturas elevadas. O forno contém uma
resistência elétrica que liberta calor com a passagem da corrente.
Ele é revestido externamente com uma substância que transmite
mal o calor, como por exemplo amianto. Desse modo, o calor
libertado pela resistência fica todo no interior do forno.

30. APLICAÇÕES DO EFEITO JOULE
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 Lâmpadas IncandescentesLâmpadas Incandescentes: As lâmpadas elétricas têm uma
estrutura muito simples. Na base, existem dois contatos de metal,
que são ligados a dois fios rígidos, que são conectados
ao filamento de metal fino. O filamento fica no meio da lâmpada,
protegido por uma cápsula de vidro. Os fios e o filamento estão
dentro da lâmpada de vidro, que é cheia de gás inerte, como
o argônio.

31. APLICAÇÕES DO EFEITO JOULE
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 Fusíveis: Em uma instalação elétrica sempre são usados fios
capazes de suportar uma certa intensidade de corrente. A
corrente não deve atingir valores muito mais elevados do que o
valor previsto porque senão o calor libertado por efeito Joule
pode fundir os fios e estragar a instalação.

32.  A ECONOMIA GERADA PELA RECICLAGEM
 Cada tonelada de papel reciclado representa 3 m³ de espaço
disponível nos aterros sanitários.
 A energia economizada com a reciclagem de uma única garrafa
de vidro é suficiente para manter acesa uma lâmpada de 100 W
durante quatro horas.
 Com a reciclagem de uma lata de alumínio economiza-se o
suficiente para manter ligado um aparelho de televisão durante
3 horas.
 Uma tonelada de papel reciclado significa economia de três
eucaliptos e 32 pinus, árvores usadas na produção de celulose.
 Na fabricação de uma tonelada de papel reciclado são
necessários apenas 2 mil litros de água, ao passo que no
processo tradicional esse volume pode chegar a 100 mil litros
por tonelada.
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