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Carga Elétrica
• 1 carga elétrica elementar (e) = 1,6 x 10-19
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• A quantidade de carga elétrica de um corpo é
dada pela expressão:
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Corpos neutros e corpos
eletrizados
• Os objetos materiais são formados por átomos,
o que significa que eles são constituídos de
elétrons e prótons (e nêutrons).
• Um objeto neutro possui mesmo número de
elétrons e prótons.
• Um corpo eletrizado (ou eletricamente
carregado) apresenta um desequilíbrio nos
números de prótons e elétrons.
Corpos neutros e corpos
eletrizados
Corpo negativamente carregado: número
de elétrons superior ao número de prótons.
Corpo positivamente carregado: número
de prótons superior ao número de elétrons.
Corpo eletricamente neutro
Corpo eletrizado positivamente
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PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA
ELETROSTÁTICA
• Corpos de sinais iguais se repelem.
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Condutores e isolantes
• Nos condutores, um ou mais dos
elétrons das camadas mais externas
desses átomos não estão firmemente
presos aos núcleos. Estes elétrons são
também chamados de elétrons livres.
• Em outros materiais, borracha e vidro, por
exemplo, os elétrons estão firmemente
ligados aos núcleos. Estes materiais são
chamados de isolantes.
Processos de eletrização
• Eletrização é o processo no qual um
corpo, inicialmente neutro, é eletrizado.
• Neste processo os elétrons são
adicionados ou removidos de um corpo.
• Existem três processos de eletrização:
Atrito, contato e indução.
Processos de eletrização
Eletrização por atrito
Ocorre quando atritamos dois corpos de
substâncias diferentes (ou não),
inicialmente neutros, e haverá
transferência de elétrons de um corpo
para o outro, de tal forma que um corpo
fique eletrizado positivamente (cedeu
elétrons), e outro corpo fique eletrizado
negativamente (ganhou elétrons)
Processos de eletrização
• Ex: Lã e vidro
Ao final do processo temos dois
corpos eletrizados. O vidro carregado
positivamente e a lã negativamente.
Inicialmente a lã e o vidro estão
neutros e, portanto, em cada objeto
encontramos o mesmo número de
prótons e elétrons.
Ao atritar os dois objetos os elétrons
são transferidos do vidro para a lã.
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Processos de eletrização
Eletrização por contato
Ocorre quando um corpo eletrizado é colocado
em contato com um corpo neutro. O excesso
de carga do corpo eletrizado é distribuído
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Quando os dois corpos possuem as mesmas
dimensões, a carga é igualmente distribuída.
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Quando um bastão negativamente eletrizado é
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se movimentam devido à repulsão elétrica.
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Os elétrons serão
transferidos da esfera
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Eletrostática

  • 4. Estrutura atômica Principais características dos átomos • Cada átomo é composto de um núcleo positivamente carregado, rodeado por elétrons negativamente carregados. • Os elétrons de todos os átomos são idênticos. Cada um deles possui mesma quantidade de carga negativa e a mesma massa. • Prótons e nêutrons constituem o núcleo. Os prótons são cerca de 1800 vezes mais massivos do que os elétrons, mas carregam consigo a mesma quantidade de carga positiva que os elétrons possuem de carga negativa. Os nêutrons possuem uma massa ligeiramente maior do que a dos prótons e não possuem carga elétrica. • Normalmente, os átomos possuem o mesmo número de prótons e elétrons, de modo que possuem carga elétrica líquida nula (átomo neutro).
  • 5. Estrutura atômica Exemplo: O modelo de um átomo de hélio. O núcleo atômico é formado por dois prótons e dois nêutrons. Os prótons positivamente carregados atraem os dois elétrons negativamente carregados. A carga líquida deste átomo vale zero e, portanto, este átomo está eletricamente neutro.
  • 6. Propriedade Física • Os prótons e os elétrons são portadores de carga elétrica.
  • 7. Carga elementar e Quantidade de Carga Elétrica • 1 carga elétrica elementar (e) = 1,6 x 10-19 C (Coulomb). • A quantidade de carga elétrica de um corpo é dada pela expressão: Q = +/- n . eQ = +/- n . e Onde: Q – quantidade de carga elétrica. e – carga elétrica elementar +/- número de prótons ou elétrons em excesso
  • 8. Corpos neutros e corpos eletrizados • Os objetos materiais são formados por átomos, o que significa que eles são constituídos de elétrons e prótons (e nêutrons). • Um objeto neutro possui mesmo número de elétrons e prótons. • Um corpo eletrizado (ou eletricamente carregado) apresenta um desequilíbrio nos números de prótons e elétrons.
  • 9. Corpos neutros e corpos eletrizados Corpo negativamente carregado: número de elétrons superior ao número de prótons. Corpo positivamente carregado: número de prótons superior ao número de elétrons.
  • 10. Corpo eletricamente neutro Corpo eletrizado positivamente Corpo eletrizado negativamente
  • 11. PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA ELETROSTÁTICA • Corpos de sinais iguais se repelem. • Corpos de sinais diferentes se atraem.
  • 13. Condutores e isolantes • Nos condutores, um ou mais dos elétrons das camadas mais externas desses átomos não estão firmemente presos aos núcleos. Estes elétrons são também chamados de elétrons livres. • Em outros materiais, borracha e vidro, por exemplo, os elétrons estão firmemente ligados aos núcleos. Estes materiais são chamados de isolantes.
  • 14. Processos de eletrização • Eletrização é o processo no qual um corpo, inicialmente neutro, é eletrizado. • Neste processo os elétrons são adicionados ou removidos de um corpo. • Existem três processos de eletrização: Atrito, contato e indução.
  • 15. Processos de eletrização Eletrização por atrito Ocorre quando atritamos dois corpos de substâncias diferentes (ou não), inicialmente neutros, e haverá transferência de elétrons de um corpo para o outro, de tal forma que um corpo fique eletrizado positivamente (cedeu elétrons), e outro corpo fique eletrizado negativamente (ganhou elétrons)
  • 16. Processos de eletrização • Ex: Lã e vidro Ao final do processo temos dois corpos eletrizados. O vidro carregado positivamente e a lã negativamente. Inicialmente a lã e o vidro estão neutros e, portanto, em cada objeto encontramos o mesmo número de prótons e elétrons. Ao atritar os dois objetos os elétrons são transferidos do vidro para a lã.
  • 18. Processos de eletrização Eletrização por contato Ocorre quando um corpo eletrizado é colocado em contato com um corpo neutro. O excesso de carga do corpo eletrizado é distribuído entre os dois corpos. Quando os dois corpos possuem as mesmas dimensões, a carga é igualmente distribuída.
  • 19. Processos de eletrização Eletrização por contato Exemplo 1: Corpo eletrizado negativamente Corpo A (Eletrizado Negativamente) Corpo B (neutro) O sinal negativo representa o excesso de elétrons no corpo A. A B
  • 20. B Processos de eletrização Eletrização por contato Exemplo 1: Corpo eletrizado negativamente Os elétrons em excesso do corpo A são transferidos para o corpo B até que ambos possuam a mesma carga elétrica (corpos idênticos). A Ao final do processo temos dois corpos eletrizados com cargas de sinais iguais.
  • 21. Processos de eletrização Eletrização por contato Exemplo 2: Corpo eletrizado positivamente Corpo A (Eletrizado positivamente) Corpo B (neutro) O sinal positivo representa o excesso de prótons no corpo A. A B O corpo B possui o mesmo número de prótons e elétrons.
  • 22. Processos de eletrização Eletrização por contato Exemplo 2: Corpo eletrizado positivamente Quando o contato é estabelecido entre os dois corpos, os elétrons de B são transferidos para A. Cada elétron transferido de B neutraliza um próton em excesso de A A B
  • 23. Processos de eletrização Eletrização por contato Exemplo 2: Corpo eletrizado positivamente Quando o contato é estabelecido entre os dois corpos, os elétrons de B são transferidos para A. Cada elétron transferido de B neutraliza um próton em excesso de A. A Ao final do processo temos dois corpos eletrizados com cargas de sinais iguais. B Cada elétron neutraliza um próton.
  • 24. Processos de eletrização Eletrização por Indução Quando um objeto negativamente carregado é colocado próximo a uma superfície condutora, os elétrons se movimentam pela superfície do material, mesmo não havendo contato físico. Bastão carregado negativamente Este é o princípio utilizado na eletrização por indução
  • 25. Processos de eletrização Eletrização por Indução Considere duas esferas metálicas que estejam se tocando, de modo que efetivamente formem um único condutor não-eletrizado. Sendo assim, as esferas possuem o mesmo número de elétrons e prótons. Quando um bastão negativamente eletrizado é trazido para perto das esferas, os elétrons livres se movimentam devido à repulsão elétrica. 4 elétrons em excesso 4 prótons em excesso
  • 26. Processos de eletrização Eletrização por Indução Quando um bastão negativamente eletrizado é trazido para perto das esferas, os elétrons livres se movimentam devido à repulsão elétrica. Se as esferas forem separadas com o bastão ainda presente, elas ficarão igualmente carregadas, mas com cargas de sinais opostos. 4 elétrons em excesso 4 prótons em excesso
  • 27. Processos de eletrização Eletrização por Indução – aterramento É possível eletrizar uma única esfera por indução se a tocarmos enquanto as cargas encontram-se separadas. O bastão carregado positivamente provoca a separação de cargas na esfera Ao tocar a esfera, elétrons são transferidos. Ao final do processo a esfera possui excesso de elétrons.
  • 28. Processos de eletrização Eletrização por Indução – aterramento Este processo pode ser realizado com um fio ligado à terra (aterramento). Os elétrons serão transferidos da terra para a esfera se o fio for ligado do lado positivo. Logo, a esfera ficará carregada negativamente. Os elétrons serão transferidos da esfera para a terra se o fio for ligado do lado negativo. Logo, a esfera ficará carregada positivamente.
  • 30. Os raios • Uma nuvem pode ser eletrizar a partir das colisões entre as partículas que a constitui. • Experiências realizadas com balões mostram que as nuvens de tempestades (responsáveis pelos raios) apresentam, geralmente, cargas elétricas positivas na parte superior e negativas na inferior. • Ao passar nas proximidades da superfície terrestre, a nuvem induz cargas de sinal contrário.
  • 31. Os raios • Ao passar nas proximidades da superfície terrestre, a nuvem induz cargas de sinal contrário. O raio – ou descarga elétrica – é constituído de elétrons que, neste caso, são transferidos da nuvem para a superfície terrestre.
  • 32. Os raios Descarga elétrica da nuvem para o solo