Eletricidade
Eletrização
Contexto histórico
Grécia antiga (VI a. C.) evidência ATRITAR resina fossilizada árvores (âmbar –
grego eléctron) com pele de animal adquiria PROPRIEDADES ELÉTRICAS.
Propriedade geral: comportamento
PROPRIEDADES ELÉTRICAS:
de
vários
corpos
–
ATRITADOS
# Régua de plástico se eletriza ao ser atritada com seda e atrai uma bola de isopor;
# Um pente se eletriza ao ser atritado no cabelo e atrai o cabelo.
Eletrização
Experimentos mostram comportamento semelhantes
substâncias eletrização dispõem em 2 grupos:
ELETRIZAM POSITIVAMENTE
CARGAS ELÉTRICAS POSITIVAS
ELETRIZAM NEGATIVAMENTE
CARGAS ELÉTRICAS NEGATIVAS
Eletrização
Por que um corpo se eletriza??
Observação experimental: quando 2 corpos são atritados um contra o outro,
um se eletriza positivamente e o outro negativamente.
Vidro atritado seda, o vidro adquire
carga positiva e a seda negativa.
Cientista B. Franklin concluiu processo ELETRIZAÇÃO
consiste na transferência cargas elétricas entre corpos
se atritam.
TRANSFERÊNCIA DE ELÉTRONS UM CORPO P/ OUTRO
ELETRIZAÇÃO
MODELO ATÔMICO: toda matéria constituída de átomos (elementos: prótons, nêutrons
E elétrons).
PRÓTONS – CARGA ELÉTRICA POSITIVA
NEUTRONS – NÃO POSSUEM CARGA ELÉTRICA
ELÉTRONS – CARGA ELÉTRICA NEGATIVA
CORPO NEUTRO (não eletrizado): número de prótons é igual ao número de elétrons.
ELETRIZAÇÃO: ao atritarmos 2 corpos há transferência de elétrons de um para outro:
# corpo que PERDE ELÉTRONS apresenta excesso de prótons, fica eletrizado
positivamente.
# corpo GANHA ELÉTRONS apresenta excesso elétrons, fica eletrizado
negativamente.
Um corpo em seu estado normal, não eletrizado, possui um número de prótons igual ao
Número de elétrons. Se este corpo perde elétrons, terá excesso de prótons e fica
eletrizado positivamente. Se ele receber elétrons, ficará com excesso de elétrons e
eletrizado negativamente.
ELETRIZAÇÃO
Considerações:
No Processo eletrização:
# O número de prótons e elétrons NÃO se ALTERA, há apenas
TRANSFERÊNCIA de elétrons.
# Não há criação nem destruição de carga elétrica, a carga total é
CONSERVADA. Pelo atrito os elétrons são trocados entre corpos.
# Atrito é uma maneira de fazer com que os átomos dos corpos se
aproximem e seus átomos possam interagir. Perde elétrons o corpo
cujos átomos exercerem menor FORÇA sobre seus elétrons.
# Um mesmo corpo pode se eletrizar positivamente ou negativamente
dependendo do corpo com o qual é atritado.
Indução e Polarização
Indução eletrostática:
Corpo I eletrizado positivamente
Aproximação
Corpo AB NEUTRO (não eletrizado)
Separação das
cargas elétricas
Eletrização por indução:
ELETRIZADOS CARGAS OPOSTAS
Condutor ligado Terra por fio
metálico.
elétrons livres se desloquem
da Terra para condutor.
Q = 0 (nula)
T
Eletrizado (negativamente)
Neutralizando cargas elétricas positivas
Eletrização CONTATO
Por que um corpo neutro é atraído por um corpo
eletrizado?
# Âmbar (corpo eletrizado por atrito) atrai copos leves neutros.
Corpo AB
Aproximação
Corpo B
NEUTRO (não eletrizado)
eletrizado positivamente
Separação das
cargas elétricas
Força interação elétrica
(atração/repulção)
CONTATO
Eletrizam cargas elétricas iguais
Eletroscópio
O que é?
Dispositivo verificar corpo está eletrizado ou não!
Exemplo simples
(PÊNDULO ELÉTRICO):
corpo leve NEUTRO (bolinha
isopor) suspenso
por um fio isolante.
Corpo NEUTRO
Corpo ELETRIZADO
POSITIVA OU NEGATIVAMENTE
Polarização
cargas elétricas
ATRAÇÃO
ELETRIZAÇÃO POR CONTATO
Corpos se eletrizam com
cargas de mesmo sinal.
ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO
Corpos se
eletrizam
com
cargas de
sinais
contrários.
CAMPO ELÉTRICO
Em qualquer ponto do espaço EM TORNO de Q
existe um campo elétrico criado por uma carga
Q, que pode ser POSITIVA ou NEGATIVA.
Região de ação da força elétrica.
* O campo elétrico criado por Q não depende da
presença de q;
CONCEITO FORÇA ELÉTRICA
A carga Q exerce uma FORÇA
ELÉTRICA sobre q.
CONCEITO CAMPO ELÉTRICO
A carga Q cria um CAMPO ELÉTRICO
que exerce uma FORÇA ELÉTRICA
sobre q.
CAMPO ELÉTRICO
O conceito de CAMPO não é restrito
às interações elétricas.
CAMPO GRAVITACIONAL TERRA
VETOR CAMPO ELÉTRICO
O CAMPO ELÉTRICO pode ser representado em
cada ponto do espaço por um VETOR.
VETOR CAMPO ELÉTRICO
MÓDULO
DIREÇÃO E SENTIDO
mesma direção
e sentido da FORÇA ELÉTRICA que atua em
uma carga de prova POSITIVA.
VETOR CAMPO ELÉTRICO
DIREÇÃO E SENTIDO
mesma direção
e sentido da FORÇA ELÉTRICA que atua em
uma carga de prova POSITIVA.
MOVIMENTO DAS CARGAS NO CAMPO ELÉTRICO
Cargas elétricas se movem no sentido da força elétrica:
Carga POSITIVA no SENTIDO do CAMPO ELÉTRICO
Carga NEGATIVA sentido OPOSTO ao CAMPO ELÉTRICO
CAMPO ELÉTRICO CRIADO POR CARGAS PUNTUAIS
COMO
não depende da
carga de prova
CAMPO ELÉTRICO CRIADO POR VÁRIAS CARGAS PUNTUAIS
COMO
não depende da
carga de prova
CAMPO ELÉTRICO CRIADO POR VÁRIAS CARGAS PUNTUAIS
CAMPO ELÉTRICO CRIADO POR VÁRIAS CARGAS PUNTUAIS
LINHAS FORÇA CAMPO ELÉTRICO
LINHAS FORÇA CAMPO ELÉTRICO
CAMPO ELÉTRICO UNIFORME
BLINDAGEM ELETROSTÁTICA
ELETRIZAÇÃO DE UM ISOLANTE E DE UM CONDUTOR