Noções de
Eletrostática
Prof. Ernesto F. F. Ramírez
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Sumário
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Introdução - Histórico
Modelo atômico
Eletrização
Carga, força e campo elétrico
Distribuição das cargas elétricas...
Exercícios propostos
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1. Introdução - Histórico
Grécia Antiga (600 – 400 A.C.)
Pele de gato âmbar (eléctron) atração
•
Séc. XVI termo “eletricidade” (W. Gilbert)
Séc. XVIII:
•
•
•
•
•
•
atração X repulsão (Dufay);
Positivo X negativo (Benjamin Franklin);
Lei quantitativa (Charles Coulomb);
Corrente elétrica (Galvani e Volta).
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1. Introdução - Histórico
Séc. XIX:
•
•
•
“Corrente elétrica é eletricidade em
movimento” (Faraday e Rowland);
Descoberta do elétron (Thomson).
Séc. XX:
•
•
•
Medição da carga do elétron (Willikan);
Modelo atômico (Rutherford, Bohr e
Sommerfeld).
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2. Modelo Atômico
-
-
10 -10 m
+
+ +
+
10 -14 m
-
-
Fig. 1 – Esquema simplificado de um átomo
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2. Modelo Atômico
Átomo neutro no prótons = no elétrons;
Ionização:
•
•
•
•
•
Positiva se no prótons > no elétrons;
Negativa se no prótons < no elétrons.
Os elétrons das camadas mais externas
podem ser arrancados facilmente.
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3. Eletrização
Eletrização de um corpo = perda ou
aquisição de elétrons!
Um corpo pode ser eletrizado (= carregado
eletricamente) através de:
•
•
•
•
•
Atrito;
Indução;
Contato.
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4. Carga, Força e Campo
Elétrico
•
•
Carga Elétrica = Quantidade de eletricidade
Unidade: Coulomb [C]
•
Definição: “1 Coulomb é a carga elétrica que
atravessa em 1 segundo, uma seção transversal de
um condutor percorrido por uma corrente
invariável de 1 ampère”
•
Carga de 1 elétron = 1e = 1,59 x 10-19 C
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4. Carga, Força e Campo
Elétrico
Lei de Coulomb:
Q1 ⋅ Q2
F=K
2
d
•F = força de interação entre as cargas Q1 e Q2 [N];
•Q1 e Q2 = intensidade das cargas elétricas [C];
•d = distância entre as cargas Q1 e Q2 [m];
•k = constante de proporcionalidade [N.m2/C2].
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4. Carga, Força e Campo
Elétrico
•
•
Campo Elétrico = espaço onde atuam as
forças elétricas.
O campo elétrico é delimitado pelas linhas de
força.
+
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4. Carga, Força e Campo
Elétrico
•
Repulsão
+
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+
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4. Carga, Força e Campo
Elétrico
•
+
Atração
+
+
+
+
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-
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5. Distribuição das cargas
elétricas nos corpos
Corpo carregado
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5. Distribuição das cargas
elétricas nos corpos
Corpo carregado
Devido às forças de repulsão, as cargas
tendem a se afastar umas das outras e ocupar
a superfície externa.
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6. Exercícios Propostos
1)Dois corpos foram eletrizados positivamente. Um
dos corpos ficou com uma carga de 10uC e o
outro com uma carga de 0,1uC. Determine a força
de repulsão que aparecerá entre eles, se forem
colocados a uma distância de 10mm um do outro.
Considere Kvácuo = 9x109 N.m2/C2.
2)A que distância no vácuo devem ser colocadas
duas cargas positivas e iguais a 0,1mC, para que
a força elétrica de repulsão entre elas tenha
intensidade 10 N?
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6. Exercícios Propostos
3)É possível uma carga elétrica ser atraída por três
outras cargas fixas e permanecer em equilíbrio?
Faça um esquema justificando a resposta.
4)(UFRGS/1985 - 1ª Etapa) Quando a distância
entre duas cargas elétricas iguais é dobrada, o
módulo da força elétrica entre elas muda de F
para: (a) F/4; (b) F/2; (c) 2F; (d) 4F; (e) 8F.
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6. Exercícios Propostos
5)(UFRGS/1986/2 - 1ª Etapa) Qual o gráfico que
melhor representa a maneira como o módulo da
força elétrica que uma carga elétrica exerce sobre
outra quando a distância entre elas é alterada?
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