Transcript Eletrização e força elétrica

Eletrização e força elétrica
Giovanni Ávila
Física
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A carga elétrica

• Matéria
átomos: nêutrons, elétrons e
prótons.
• Força tem o mesmo módulo para o próton
e o elétron: carga elétrica Q
• Convenção: próton (+) e elétron (-)
• Carga elementar próton e elétron:
e  1,6 x1019 C
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Carga elétrica
• Estado natural: carga total zero.
• Elétrons (retirar ou fornecer): comportamento
elétrico.
• Carga quantizada: somente podemos tirar
ou fornecer número inteiro de elétrons.
19
Q  ne  n(1,6x10 )
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Carga elétrica
•
•
•
•
•
•
Sinais opostos: atração
Sinais iguais: repulsão
Elétron:  1,602x10 C 9,109x10 kg 1
Próton: 1,602x10 C 1,673x10 kg 1,84x103
1,675x10 kg 1,84x10
Nêutron: 0
Princípio da conservação das Cargas
Elétricas: a soma total das cargas antes e
depois do evento é a mesma.
19
19
31
27
27
3
4
Condutores e Dielétricos
•
•
•
•
Condutores: permite fluxo de cargas
Sólidos: metais e grafite (elétrons)
Líquidos: íons positivos e negativos
Gases: elétrons e íons
• Isolantes: sólidos, líquidos e gasosos.
Exceto o vácuo podem conduzir
eletricidade dependendo das condições.
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Eletrização
• Retirada de elétrons: eletrizado positivo
• Fornecimento de elétrons: negativo
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Eletrização por atrito
• Atrito: trabalho sobre os elétrons 
passagem de menor atração para maior .
• Corpos eletrizados: cargas opostas com
módulos iguais.
• Apenas elétrons são trocados.
• Mesmo material não se eletrizam.
• Somente pequena parte de elétrons se
transfere.
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Eletrização por atrito
• Condutor pode ser eletrizado desde que
segurado por material isolante.
• Um mesmo corpo pode ser eletrizado positiva
ou negativamente.
• Série triboelétrica.
(+) Vidro, seda, cabelo, pele humana,algodão,
borracha (-)
• Atritado com um da esquerda fica
negativamente carregado, com um da direita fica
positivamente carregado.
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Eletrização por contato
• Mais eficaz nos condutores.
• Cargas tendem a ficar na superfície
externa.
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Eletrização por contato
• Se as esferas anteriores fossem do
mesmo tamanho, a carga se dividiria
igualmente entre elas.
• A divisão das cargas não depende do
material das esferas, basta serem
condutoras.
• Corpos condutores adquirem mesmos
sinais depois do contato.
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Eletrização por contato
• Se a soma das cargas for zero, após o
contato também será, independente do
tamanho.
• Acontece também em dielétricos, somente
onde os corpos se tocam.
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Eletrização por indução ou
influência
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Eletrização por indução
• Carga do indutor não é afetada.
• Carga do induzido tem sinal sempre
oposto.
• Não confundir o simples fenômeno da
indução com o processo de eletrização
por indução.
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Eletroscópio de folhas
• Esfera metálica
• Haste condutora
• Folhas metálicas leves e flexíveis.
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Eletroscópio de folhas
• Bastão e eletroscópio tem mesmo sinal:
abertura aumenta.
• Sinais opostos: abertura diminui.
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Polarização de um dielétrico
• Não existe deslocamento significativo de
elétrons.
• Alinhamento das moléculas.
• As extremidades terão cargas positivas e
negativas.
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Força elétrica
• Lei de Coulomb: a força é proporcional ao
módulo do produto das cargas e
inversamente proporcional ao quadrado
da distância.
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Lei de Coulomb
• Unidade de Ko=Nm2/C2
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Pêndulo elétrico
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Constante dielétrica do meio
• Todos os meios materiais e dielétricos
apresentam constante da Lei de Coulomb
menor que a do vácuo.
K 0 F0
C

K
F
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Constante dielétrica
•
•
•
•
•
Vácuo ........... 1
Ar ................. 1,005
Vidro ............ 4,5
Glicerina ....... 43
Água ............ 80
• Forças elétricas diminuem. (Compostos
iônicos)
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A Lei de Coulomb e a Lei da
Gravitação
G  6,67x1011 Nm2 / kg 2
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Diferenças
• A força elétrica pode ser atrativa ou
repulsiva enquanto a gravitacional é
sempre atrativa.
• K depende do meio enquanto G não.
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Semelhança
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