O documento discute conceitos fundamentais de eletrostática como carga elétrica, eletrização por atrito e indução, polarização, lei de Coulomb e eletroscópio. Exemplos mostram como objetos neutros podem se tornar carregados e como forças elétricas atuam entre cargas. Exercícios sobre interação entre cargas elétricas são apresentados no final.

1. Eletrização
Eletrostática: carga elétrica
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Indução e polarização
Eletroscópio
Lei de Coulomb
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Blindagem eletrostática

2. Eletrização
Um objeto eletricamente neutro
O átomo tem em seu núcleo
prótons (carga positiva) e
neutrons (carga nula). Ao
redor do núcleo, na eletrosfera,
giram os elétrons (carga
negativa).
Tem o mesmo número
de prótons e elétrons
+
-
Um objeto com carga positiva Perdeu elétrons
Um objeto com carga negativa Ganhou elétrons

3. Eletrização
Objetos neutros não se atraem
e nem se repelem.
Objetos com cargas de sinais
iguais de repelem.
Objetos com cargas de sinais
diferentes se atraem.
ou
+ + - -
+ -

4. Eletrização
Eletrização por atrito: A eletrização por atrito é obtida quando
se atritam dois objetos de materiais diferentes. Um deles fica
com carga positiva e o outro com carga negativa.
pano de
seda
Ao atritar o pano
de seda com o
bastão de vidro, o
bastão fica com
carga positiva,
enquanto a seda,
negativa.
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-

5. Indução e polarização
Eletrização por indução: Ao aproximar uma objeto carregado de
um objeto neutro, este último será induzido a uma eletrização.
Ao afastar o bastão
eletricamente carregado,
o corpo inicialmente
neutro passou a ficar
carregado
negativamente.
Corpo neutro e
isolado
Aproxima-se um bastão
eletricamente carregado
do objeto neutro.
Os elétrons são
atraídos pela carga
positiva
-
-
-
-
- +
++
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Ao ligar um fio terra
no corpo que estava
inicialmente neutro,
ele passa a atrair
elétrons.
-
-
-
-
+
+ -
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
- -
-
- -
-

6. Indução e polarização
-
-
-
-
- +
++
+
+
Polarização: É o efeito que
ocorre quando as extremidades
opostas de um corpo ficam
eletrizadas cor cargas de sinais
contrários. Nota-se, porém, que
a carga total no dielétrico
permanece neutra.

7. Eletrização por contato:
Ao encostar dois corpos eletrizados ou um eletrizado e o outro
neutro, o corpo com maior quantidade de elétrons sede para o que
tem menor quantidade até que se estabeleça um equilíbrio
elétrico.
-
-
-
-
- -
-
-
- -
Um corpo carregado
negativamente encosta
em um corpo neutro.
-
-
-
-
-
-
-
-
- -
O corpo com maior
número de elétrons
sede para o que tem
menos até o equilíbrio.
-
---
- -
-
-
-
Os dois corpos passam a -
ficar carregados com
cargas de mesmo sinal.
Portanto eles tendem a se
repelir.
Matematicamente, se os
corpos forem idênticos a
carga deles será obtida
por uma média aritmética: 2
A B Q Q
Q



8. Eletroscópio
Um eletroscópio é um dispositivo que permite verificar se um
corpo está eletrizado. Pode ser montado com uma bolinha de
isopor, por ser um material leve e de fácil eletrização por indução,
suspensa por um fio. Ao se aproximar um corpo carregado, com
carga positiva ou negativa, a bolinha será atraída.
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-

9. Lei de Coulomb
Uma carga de 1 C (coulomb) significa que um corpo ganhou ou
perdeu 6,25  1018 elétrons. Se ganhou elétrons ficou com carga
negativa. Se perdeu ficou com carga positiva.
Isto significa que a carga de um elétron ou de um próton é de
1,6  10-19 C.
A carga do elétron representamos por: e = – 1,6  10-19 C
A carga do próton representamos por: p = + 1,6  10-19 C

10. Lei de Coulomb
A lei de Coulomb é: a força de atração ou repulsão entre duas
cargas puntuais é diretamente proporcional ao produto de suas
cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância
entre elas.
Assim:
Q Q

1 2
F k
o 2
r

Onde:
F = Força elétrica de atração ou repulsão (N)
k0 = Constante no vácuo (9 x 109 Nm2/C2)
Q1 e Q2 = Cargas elétricas (C)
r = distância entre as cargas (m)
Observação: 1 mC = 10-3 C e 1 C = 10-6 C
F F
+ -
F F
+ +
F F
- -

12. 1 Três pequenas esferas metálicas A, B e C idênticas estão eletrizadas
com cargas +3q, –2q e +5q, respectivamente. Determine a carga de
cada uma após um contato simultâneo entre as três.
2 (Unicamp-SP) Duas cargas elétricas Q1 e Q2 atraem-se quando
colocadas próximas uma da outra.
a) O que se pode afirmar sobre os sinais de Q1 e de Q2?
b) A carga Q1 é repelida por uma terceira carga, Q3, positiva. Qual é o
sinal de Q2?

13. 3 (UEL-PR) Três esferas condutoras, A, B e C, têm o mesmo diâmetro. A esfera
A está inicialmente neutra e as outras duas estão carregadas com cargas
QB=1,2 μC e QC = 1,8 μC. Com a esfera A, toca-se primeiramente a esfera B e
depois a C. As cargas elétricas de A, B e C, depois desses contatos, são,
respectivamente:
a) 0,60 μC, 0,60 μC e 1,8 μC.
b) 0,60 μC, 1,2 μC e 1,2 μC.
c) 1,0 μC, 1,0 μC e 1,0 μC.
d) 1,2 μC, 0,60 μC e 1,2 μC.
e) 1,2 μC, 0,8 μC e 1,0 μC.

14. 4 (Mack-SP) Duas cargas elétricas puntiformes distam 20 cm uma da
outra. Alterando essa distância, a intensidade da força de interação
eletrostática entre as cargas fica 4 vezes menor. A nova distância entre
elas é de quantos decímetros?
5 Determine o módulo da força de interação entre duas partículas
eletrizadas com + 4,0 μC e – 3,0 μC, estando elas no vácuo à distância
de 6,0 cm uma da outra. Dado: constante eletrostática do vácuo
K0=9,0 · 109 N m2/C2
.
6 Duas cargas puntiformes q1 = 5 · 10–6 C e q2 = 12 · 10–6 C estão
separadas 1 m uma da outra no vácuo. Sendo K = 9,0 · 109 N m2/C2 a
constante eletrostática do vácuo, qual a intensidade da força de
interação entre elas?

15. 7 (Cefet-SP) A intensidade da força elétrica entre duas cargas
puntiformes, Q1 = 6 μC e Q2 = 3 μC, colocadas no vácuo, sofre redução
quando essas cargas são mergulhadas, a mesma distância, em água.
Sendo a distância entre as cargas de 3 cm e a intensidade da força
elétrica F = 2,2 N, o valor da constante eletrostática na água, em N ·
m2/C2, é igual a:
8 Duas partículas A e B, eletrizadas com cargas de mesmo sinal e
respectivamente iguais a QA e QB, tal que QA = 9 QB, são fixadas no
vácuo a 1,0 m de distância uma da outra. Determine o local, no
segmento que une as cargas A e B, onde deverá ser colocada uma
terceira carga C, para que ela permaneça em repouso.

16. EXERCÍCIOS

17. EXERCÍCIOS

18. EXERCÍCIOS

19. EXERCÍCIOS

20. EXERCÍCIOS

21. EXERCÍCIOS

22. EXERCÍCIOS

23. EXERCÍCIOS

24. DESAFIOS
1 (Mack-SP) Duas cargas elétricas puntiformes distam 20 cm uma
da outra. Alterando essa distância, a intensidade da força de
interação eletrostática entre as cargas fica 4 vezes menor. A nova
distância entre elas é:
a) 10 cm.
b) 20 cm.
c) 30 cm.
d) 40 cm.
e) 50 cm.

25. DESAFIOS
3 Duas partículas A e B, eletrizadas com cargas de mesmo sinal
e respectivamente iguais a QA e QB, tal que QA = 9 QB, são fixadas
no vácuo a 1,0 m de distância uma da outra. Determine o local, no
segmento que une as cargas A e B, onde deverá ser colocada
uma terceira carga C, para que ela permaneça em repouso.