ELETRICIDADE
nêutrons.
Os prótons e nêutrons se encontram no núcleo do átomo enquanto os elétrons giram ao redor deste núcleo numa região denominada eletrosfera.
No átomo, o número de prótons é igual ao número de
elétrons.
Carga Elétrica
A carga elétrica é uma grandeza física escalar, associada aos elétrons e prótons para possibilitar o estudo das
interações elétricas.
A unidade utilizada para medir carga elétrica no SI é o
COULOMB, cujo símbolo é C.
Prótons
Carga elétrica positiva
+
= +1,6 x 10-19 C.
Elétrons
Carga elétrica negativa
-
= -1,6 x 10-19 C.
Eletrodinâmica
Eletricidade
Eletrologia
Eletrostática
Magnetismo
Eletromagnetismo
Eletrodinâmica: estuda a corrente elétrica e seus efeitos.
Eletrostática: estuda as interações das cargas elétricas em repouso.
Magnetismo: aborda os imãs, os processos de imantação, o magnetismo da Terra, etc.
Eletromagnetismo: analisa a relação entre a eletricidade e o magnetismo.
Neutrons = Zero.
Um corpo qualquer, inicialmente neutro, ao ganhar elétrons torna-se eletrizado negativamente.
Reciprocamente, ao perder elétrons ficará eletrizado positivamente.
CÁTION
Átomo que perdeu elétrons
ÂNION
Átomo que ganhou elétrons
Carga Elétrica Elementar
É a menor carga possível e seu valor é:
e = 1,6 x 10-19 C
Conceitos Básicos
Princípio Quantização
Átomo
A matéria é constituída de pequenas partículas denominadas de átomos. O átomo é a menor partícula da matéria que mantém as suas propriedades.
Por exemplo, um bloco de ferro pode ser repartido ao
meio sucessivamente até se chegar ao átomo, que ainda
mantém as propriedades do ferro. Se repartir o átomo aí
ele perde as características do ferro.
O átomo por sua vez, é constituído por diversas partículas, das quais três partículas elementares interessam para
o nosso curso de eletricidade. São elas prótons, elétrons e
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Qualquer carga elétrica adquirida por um corpo é sempre um múltiplo da carga elétrica elementar (e).
q=exn
Onde “q” é a carga adquirida por um corpo e “n” é o número de elétrons ganhos ou perdidos pelo corpo.
Lei de Du Fay
Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas
de sinais contrários se atraem.
Eletrização por atrito.
Eletrização por contato.
Eletrização por indução.
Eletrização por atrito
Ao atritarmos dois isolantes, pode haver transferência
de elétrons de um para outro.
O doador de elétrons adquire carga positiva.
O receptor adquire carga negativa.
Condutores e Isolantes
Os corpos que permitem o deslocamento das cargas
elétricas são denominados condutores. Chamamos de isolante os corpos que não permitem o deslocamento das
cargas elétricas.
Para sermos mais precisos, devemos afirmar que todos os corpos permitem o deslocamento das cargas elétricas, uns mais facilmente (os condutores) e outros menos
facilmente (os isolantes).
Quando uma barra de vidro é atritada com seda, a barra
fica eletrizada positivamente.
São condutores: os metais e suas ligas, as soluções eletrolíticas (soluções aquosas de ácidos, bases ou
sais), etc.
São isolantes: a grafite, a porcelana, o vidro, a ebonite, a mica, a borracha, o enxofre, etc.
Existe uma categoria intermediária entre os condutores e isolante, do ponto de vista da capacidade de conduzir cargas, à qual pertence os chamados semicondutores,
entre eles, o silício e o germânio são bem conhecidos.
Finalmente, há os supercondutores. A resistência desses materiais ao fluxo elétrico não é apenas baixa. É praticamente nula. A supercondutividade foi descoberta em
1911, pelo físico holandês Kammerling Onnes, o qual observou que o mercúrio sólido perde completamente a resistência elétrica a 4,2K. (cerca de -269oC). Após 1986, foram
desenvolvidos materiais que possibilitam a supercondutividade a temperaturas mais altas, sendo um novo campo
de pesquisa muito promissor na física.
Observações
Em todo condutor eletrizado, as cargas elétricas em
excesso se depositam na superfície externa.
Se o condutor possuir a forma esférica, a distribuição
das cargas é uniforme.
Se o condutor não possuir a forma esférica, haverá
maior concentração de cargas elétricas em excesso nas
regiões pontiagudas (poder das pontas).
Qualquer substância pode ser eletrizada ao ser atritada
com outra.
Observações:
A eletrização por atrito também pode ser chamada
de eletrização por fricção ou tribo eletrização.
Não ocorrerá eletrização se os dois corpos forem feitos do mesmo material.
Eletrização por contato
Processos de Eletrização
Podemos eletrizar um corpo, isto é, fornecer ou retirar
elétrons, por vários processos, dentre os quais se destacam:
Colocando-se, em contato, dois condutores, um eletrizado (A) e outro neutro (B), este se eletriza com carga do
mesmo sinal de A. De fato, se A estiver eletrizado positivamente ao entrar em contato com B, atrai parte dos elétrons livres deste.
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