ELETROSTÁTICA
Prof: Geraldo Junior
ELETROSTÁTICA
Estuda os fenômenos que ocorrem com cargas elétricas em repouso
ÁTOMO
Partículas do átomo:
Os prótons tem carga elétrica
positiva, os elétrons carga
elétrica negativa e os nêutrons
não tem carga nenhuma.
Carga Elementar
Próton = 1,6.10-19 C
Elétron = - 1,6.10-19 C
Lei de Du-Fay
Cargas elétricas de
mesmo
sinal
se
repelem
e
sinais
contrários se atraem.
Corpo Neutro
Possui o mesmo número de
prótons e elétrons.
Corpo Eletrizado
Possui número diferente
prótons e elétrons.
de
POSITIVAMENTE > mais prótons
do que elétrons.
NEGATIVAMENE > mais elétrons
do que prótons.
OBS: Em uma eletrização sempre
-
-
são os elétrons que se movem de um
corpo para outro.
Carga Elétrica
TOTAL
Q = n.e
Exemplos:
1 – Se um corpo contem 2.1010
elétrons em excesso sua carga
será de:
Q = 2.1010 x (-1,6.10-19)
Q
> quantidade de carga
adquirida por um corpo.
n
> numero de prótons ou
elétrons em excesso.
e > carga elementar.
Q = - 3,2.10-9 C
2 – Se um corpo contem 2.1010
prótons em excesso sua carga
será de:
Q = 2.1010 x (+1,6.10-19)
Q = + 3,2.10-9 C
Condutores
Corpos onde as cargas
elétricas
se
movem
facilmente. Exemplo: Metais
Isolantes
São corpos onde as cargas
elétricas não se movem com
facilidade. Exemplos: Ar, Água,
Borracha, Vidro, Madeira
PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
ATRITO
Série Triboelérica
Substância Regra Prática
Vidro
+
Mica
Lã
Seda
Algodão
Na eletrização por atrito os
corpos ficam eletrizados com
cargas de sinais opostos.
Ebonite
_
PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
CONTATO
Conservação das Cargas
Elétricas
Cargas de mesmo formato:
Q’depois do contato = QA +
QB
A
B
2
Q
Na eletrização por contato, os
corpos ficam eletrizados com
cargas de mesmo sinal.
A
B
Q
2
Q
2
PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
INDUÇÃO
Na eletrização por indução, os
corpos ficam eletrizados com
cargas de sinais opostos
quando se eletriza apenas um
corpo neutro.
Atração de Corpos Neutros
Após o termino da indução, ou
mesmo durante ela, verifica-se
uma atração entre o indutor e o
induzido.
ELETROSCOPIOS
FORÇA ELÉTRICA
LEI DE COULOMB
A intensidade da força
eletrostática
depende
dos seguintes fatores:
1° da distancia que
separa as partículas.
2° das quantidades de
eletricidade de Q1 e Q2
3° do meio em que as
partículas se encontram.
F
Q1
Q2
+
+
d
Ko = 9.109 N.m2/C2
F = K.Q1.Q2
d2
Charles Augustin de Coulomb
(1736-1806)
F
EXEMPLO – 1
Aplicação Direta
- (Vunesp) Dois corpos pontuais em repouso, separados por certa distância e
carregados eletricamente com cargas de sinais iguais, repelem-se de acordo
com a Lei de Coulomb.
b) Se forem mantidas as cargas
iniciais, mas a distância entre os
corpos for duplicada, a força de
repulsão
elétrica
permanecerá
constante, aumentará (quantas vezes?)
ou diminuirá (quantas vezes?)
a) Se a quantidade de carga de um dos
corpos for triplicada, a força de
repulsão
elétrica
permanecerá
constante, aumentará (quantas vezes?)
ou diminuirá (quantas vezes?)
F
F
+
+
Q1
Q2
d
EXEMPLO – 2
Força resultante sobre uma partícula
- (Fatec) Três cargas elétricas se distribuem conforme mostra a figura, sendo
Q1 = 1.10-3 C, Q2 = 1.10-6 C, Q3 = - 4.10-6 C e considerando que as cargas estejam
no vácuo. Determine a força resultante em Q1.
F1,2
Q1
+
Q2
F1,3
+
1m
F1,2
1m
FR = F1,3 – F1,2
F1,3
Q3
-
EXEMPLO – 3
Equilíbrio de uma partícula eletrizada sob ação de forças elétricas
- (Fuvest) Duas cargas pontuais positivas, Q1 e Q2 = 4Q1, são fixadas a uma
distancia d uma da outra. Uma terceira carga negativa Q3, é colocada no ponto
P entre Q1 e Q2, a uma distância X da carga Q1, conforme mostra a figura.
Q1
Q3
+
-
P
X
Q2
+
FR = O
d
a) Calcule o valor de X para que a força
sobre a carga Q3 seja nula.
b) Verifique se existe um valor de Q3
para o qual tanto a carga Q1 como a Q2
permaneçam
em
equilíbrio,
nas
posições do item a).