Eletrostática em fundamentos de eletroeletronica.pptx

FUNDAMENTOS
DE
ELETROELETRÔ
NICA
Eletrostática

FUNDAMENTOS DA
ELETROSTÁTICA
Eletrostática é o ramo da física que estuda
as cargas elétricas em repouso e os
fenômenos associados a elas.
Diferentemente da eletricidade dinâmica,
onde as cargas estão em movimento (como
em circuitos elétricos), a eletrostática se
concentra nos efeitos produzidos pelas
cargas estacionárias.

Para esses elementos que constituem o átomo, convencionou-se que os
prótons têm carga elétrica positiva; os elétrons, carga elétrica negativa, e
os nêutrons, por sua vez, não têm carga elétrica.
No estado natural, a quantidade de prótons e elétrons é a mesma, o que
torna o átomo eletricamente neutro, pois possui a mesma quantidade de
cargas negativas e positivas.
Quando um corpo neutro passa por algum processo de eletrização, ele
adquire uma carga elétrica, que poderá ser positiva se ele perder elétrons,
ou negativa, se ele ganhar elétrons.

E você sabia que na época de Benjamim Franklin, a carga elétrica era
considerada como um fluido contínuo?
Entretanto, sabe-se hoje em dia que mesmo os fluidos como a água e o
ar, não são contínuos, mas sim, formados por átomos e moléculas.
O mesmo ocorre com o fluido elétrico, constituído de múltiplos de
certa carga elementar. Assim, qualquer carga positiva ou negativa q que
possa ser
detectada pode ser escrita como:

onde e, a carga elementar, tem o
seguinte valor:
O valor quantitativo de uma carga elétrica é medido
em coulombs [C].

Notação científica
A notação científica é uma forma de escrever
números usando potência de 10. É utilizada
para reduzir a escrita de números que
apresentam muitos algarismos.
Números muito pequenos ou muito grandes
são frequentemente encontrados nas
ciências em geral e escrever em notação
científica facilita fazer comparações e

Um número em notação científica apresenta
o seguinte formato:
Sendo,
N um número real igual ou maior que 1 e
menor que 10;
n um número inteiro.
Exemplos
a) 6 590 000 000 000 000 = 6,59 . 10 15
b) 0, 000000000016 = 1,6 . 10 - 11
Notação científica

Exemplos - Notação científica

Exercícios de representação em
notação científica

Exercícios de representação em notação
científica

Prefixos do SI
O comprimento pode ser utilizado como exemplo, No
Sistema Internacional de Unidades, ele é medido em
metros (m), mas, no dia a dia, encontramos diversas
medidas dessa grandeza em quilômetros (km), centímetros
(cm), milímetros (mm) e mais algumas outras.
Esses prefixos facilitam a representação de grandezas em
diversas ordens de magnitude, tornando as unidades de
medida mais convenientes para o uso em diferentes

Prefixos do SI - Resolução dos Exercícios

https://www.youtube.com/watch?v=-roBc0t0
PMU
Exercício 1: Explorando a Eletrização por Atrito
Instruções:
1.Preparação do suporte:
⚬ Pegue um copo de plástico e vire-o de cabeça para baixo (com a base para cima).
⚬ Faça um pequeno furo na base do copo com um palito de dentes e deixe o palito preso no copo, de forma que
fique na posição vertical, funcionando como um eixo.
2.Preparação do primeiro canudo:
⚬ Pegue um canudo e atrite-o vigorosamente em um pedaço de papel ou jornal por cerca de 10 segundos. Esse
processo fará com que o canudo adquira uma carga elétrica por eletrização por atrito.
⚬ Dobre o canudo suavemente no meio para formar uma espécie de "pêndulo". Coloque esse canudo sobre o palito
no copo, de forma que ele fique pendurado e possa girar livremente.
3.Preparação do segundo canudo:
⚬ Pegue um segundo canudo e repita o processo de atritá-lo no papel ou jornal, eletrizando-o da mesma forma.
4.Interação entre os canudos:
⚬ Com o segundo canudo eletrizado, aproxime-o do primeiro canudo (que está pendurado), mas sem encostar.
Observe o que acontece: os dois canudos irão se repelir.
Exemplos Práticos

PMU
O que está acontecendo?
Esse experimento demonstra o fenômeno da eletrização por atrito e a repulsão de cargas elétricas de mesmo sinal:
• Quando você atrita os canudos no papel ou jornal, os elétrons (cargas negativas) são transferidos de um material
para o outro. No caso do canudo, ele fica carregado negativamente.
• Ao aproximar o segundo canudo (também carregado negativamente pelo atrito), ocorre uma repulsão eletrostática
entre os dois, porque cargas de mesmo sinal (negativas, neste caso) se repelem.
• O palito no copo serve como um suporte para o primeiro canudo, permitindo que ele fique livre para se movimentar
e mostrar claramente a força de repulsão.
Conclusão:
Esse experimento simples ajuda a visualizar conceitos básicos de eletricidade estática, como a transferência de cargas e
as forças de atração e repulsão entre objetos carregados. Ele também demonstra como o atrito pode ser usado para
eletrizar materiais.
Exercícios Práticos

PMU
Exercício 2: Explorando a Eletrização por Contato - Exercício 2 aproveita a montagem do Exercício 1
Instruções:
1.Preparação do terceiro canudo:
⚬ Pegue um terceiro canudo e, com o auxílio de fita crepe, fixe uma moeda metálica em uma das pontas do canudo.
Certifique-se de que a moeda esteja bem presa e estável.
2.Transferência de carga para a moeda:
⚬ Utilize o segundo canudo (previamente eletrizado no Exercício 1) e encoste-o na moeda que está fixada no
terceiro canudo. Mova o segundo canudo pela superfície da moeda e mantenha o contato por alguns segundos.
Isso permitirá a transferência de carga elétrica para a moeda metálica.
3.Interação com o primeiro canudo:
⚬ Sem encostar, aproxime lentamente a moeda metálica (fixada no terceiro canudo) do primeiro canudo, que está
pendurado no suporte de palito.
4.Observação do fenômeno:
⚬ Observe o comportamento do primeiro canudo. Ele será repelido da moeda metálica.

PMU
Esse experimento demonstra o fenômeno da eletrização por contato e a repulsão entre objetos com cargas de sinais
opostos:
• No momento em que o segundo canudo (carregado negativamente pelo atrito) entra em contato com a moeda
metálica, ele transfere uma parte das suas cargas elétricas para a moeda.
• Quando você aproxima a moeda metálica do primeiro canudo pendurado, ocorre uma repulsão eletrostática.

Exercício 3: Explorando Eletrização e Atração de Materiais Leves
Instruções:
1.Preparação dos papéis:
⚬ Pegue um pedaço de papel fino, como papel de seda, e
corte-o em pequenos pedaços, aproximadamente do
tamanho de confetes.
2.Eletrização do pente:
⚬ Pegue um pente de plástico e atrite-o vigorosamente contra
o seu cabelo por alguns segundos. O atrito entre o pente e o
cabelo provoca a eletrização do pente, que adquire carga
elétrica (negativa).
3.Interação com os papéis:
⚬ Aproxime lentamente o pente eletrizado dos pedaços de
papel e observe o que acontece. Os pedaços de papel serão
atraídos pelo pente, alguns chegando a "grudar" nele.

Esse experimento demonstra o fenômeno da eletrização por atrito e a atração de materiais neutros por
materiais carregados. Aqui está o que ocorre em cada etapa:
1.Eletrização do pente por atrito:
⚬ Quando você atrita o pente de plástico contra o cabelo, ocorre uma transferência de elétrons entre os
materiais. O pente, que é feito de um material isolante, retém os elétrons que ele recebe do cabelo,
ficando carregado negativamente.
2.Interação entre o pente carregado e os papéis:
⚬ Os pedaços de papel são eletricamente neutros (têm a mesma quantidade de cargas positivas e
negativas). No entanto, ao aproximar o pente eletrizado, ocorre um fenômeno chamado indução
eletrostática:
￭ As cargas negativas do pente repelem os elétrons das moléculas nos pedaços de papel, afastando
as cargas negativas do lado mais próximo ao pente.
￭ Isso faz com que as cargas positivas no papel fiquem mais próximas ao pente, criando uma força de
atração entre o pente e o papel.
3.Atração dos papéis:
⚬ Essa força de atração é suficiente para vencer a força gravitacional, fazendo com que os pedaços de
papel se movam em direção ao pente. Em alguns casos, o papel pode "grudar" no pente
temporariamente devido à proximidade das cargas.

Exercício 4: Explorando Eletrização e Indução Eletrostática
Instruções:
1.Preparação da régua:
⚬ Pegue uma régua plástica e atrite-a vigorosamente contra
um pedaço de papel ou jornal por alguns segundos. Esse
atrito irá carregar a régua eletricamente, através do
processo de eletrização por atrito.
2.Configuração da lata:
⚬ Coloque uma lata de refrigerante vazia deitada em uma
superfície lisa (como uma mesa ou o chão), para que ela
possa rolar livremente.
3.Interação com a régua:
⚬ Aproxime lentamente a régua eletrizada da lata, sem tocá-la.
Observe o que acontece: a lata começará a rolar em direção
à régua e seguirá seu movimento, mesmo sem contato físico.
https://www.youtube.com/watch?v=WY9x98E
kyLM

Esse experimento demonstra o fenômeno da eletrização por atrito e da indução eletrostática, além de como
forças elétricas podem atuar sobre objetos neutros.
1.Eletrização da régua:
⚬ Quando você atrita a régua plástica contra o papel ou jornal, ocorre uma transferência de elétrons
entre os dois materiais. A régua, sendo um isolante, retém os elétrons e fica carregada
negativamente.
2.Indução na lata de refrigerante:
⚬ A lata de refrigerante, feita de metal, é inicialmente neutra (com igual quantidade de cargas
positivas e negativas). Ao aproximar a régua eletrizada, as cargas negativas da régua repelirão os
elétrons livres na superfície metálica da lata, empurrando-os para o lado oposto à régua. Isso deixa
o lado da lata mais próximo à régua carregado positivamente.
3.Atração e movimento da lata:
⚬ Como o lado mais próximo da lata fica carregado positivamente, ele é atraído pela régua, que está
carregada negativamente. Essa força de atração faz com que a lata se mova em direção à régua.
Como a lata está em uma superfície lisa e pode rolar, ela seguirá o movimento da régua.
4.Rolamento contínuo:
⚬ Ao mover a régua, o campo elétrico gerado pela carga da régua continua atraindo a parte da lata
mais próxima, o que faz com que ela role seguindo a régua.
https://www.youtube.com/watch?v=WY9x98E
kyLM

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