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Eletrostática: carga elétrica Slides Eletrização Indução e polarização Eletroscópio Lei de Coulomb Bateria - www.ser.com.br Internet Blindagem eletrostática 1 - 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 2 Eletrização Objetos neutros não se atraem e nem se repelem. Objetos com cargas de sinais iguais de repelem. ou + + - - Objetos com cargas de sinais diferentes se atraem. + - 3 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. 4 Indução e polarização Eletrização por indução: Ao aproximar uma objeto carregado de um objeto neutro, este último será induzido a uma eletrização. Aproxima-se um bastão eletricamente carregado do objeto neutro. - + + Corpo neutro e isolado - - - - - - + + + + + Ao afastar o bastão eletricamente carregado, o corpo inicialmente neutro passou a ficar carregado negativamente. + + + + + + + - ++ + + + Os elétrons são atraídos pela carga positiva Ao ligar um fio terra no corpo que estava inicialmente neutro, ele passa a atrair elétrons. - - - 5 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. 6 Eletroscópio 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. Os dois corpos passam a ficar carregados com cargas de mesmo sinal. Portanto eles tendem a se repelir. - - - - O corpo com maior número de elétrons sede para o que tem menos até o equilíbrio. - - - - - - Matematicamente, se os corpos forem idênticos a carga deles será obtida por uma média aritmética: Q QA QB 2 7 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. + + + + + - - 8 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 9 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: Q1 Q2 F ko r2 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 10