Prof.: Geraldo Barbosa Filho
AULA 01
PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
1-
CORPO ELETRIZADO
Um corpo que possui quantidades iguais de
elétrons e prótons está eletricamente neutro. Se as
quantidades de elétrons e prótons forem diferentes o
corpo está eletrizado, portanto, corpo eletrizado é
aquele que possui excesso ou falta de elétrons.
Eletrizar um corpo é retirar ou fornecer elétrons. Para
cada elétron em excesso ou em falta o corpo fica
carregado com uma carga de 1,6.10-19 Coulomb,
chamada carga elétrica elementar:
19
e = 1,6 . 10- C
Corpo carregado
positivamente: o número de
elétrons é menor que o
número de prótons
Corpo eletrizado
negativamente: o número de
elétrons é maior que o número
de prótons.
4-
CONDUTORES E ISOLANTES
Um meio é condutor quando os portadores de
carga elétrica têm facilidade de movimentação, e
isolante ou dielétrico quando não têm facilidade de
movimentação.
Condutores Metálicos: Os portadores de carga são
os elétrons.
Condutores Líquidos: Os portadores de carga são
os íons.
Condutores Gasosos: Os portadores de carga são
íons e elétrons
5-
ELETRIZAÇÃO POR ATRITO
Quando atritamos certos materiais inicialmente
neutros, há transferência de elétrons entre eles, um
deles fica com excesso de elétrons e o outro com falta
logo os corpos se eletrizam com quantidades de
cargas iguais porém de sinais opostos.
6-
ELETRIZAÇÃO POR CONTATO
Quando um corpo A eletrizado é colocado em
contato com outro corpo B, neutro, ocorrerá
transferência de elétrons entre eles, eletrizando o
corpo B que inicialmente estava neutro, com carga de
mesmo sinal que o corpo A
Se os corpos A e B forem idênticos após o contato
suas cargas serão iguais.
A quantidade de carga elétrica de um corpo eletrizado
é:
A
Q=ne
B
A
B
A
Onde n é o número de elétrons em excesso ou em
falta.
72-
PRINCÍPIO DA ATRAÇÃO E REPULSÃO
Corpos eletrizados com cargas elétricas de
mesmo sinal se repelem e de sinais contrários se
atraem.
3-
PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DAS CARGAS
ELÉTRICAS
Um sistema é dito eletricamente isolado quando a
soma algébrica das cargas positivas e negativas é
constante.
ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO
Temos um corpo A eletrizado e um corpo B
inicialmente neutro
Quando se aproxima o corpo A(indutor) de B
(induzido) há indução de cargas em B.
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O induzido é ligado à terra recebendo elétrons da
mesma.
Em seguida a ligação terra é desfeita.
Afasta-se o indutor do induzido que inicialmente
estava neutro e agora está carregado, com carga de
sinal oposto ao do indutor.
EXERCÍCIOS
QUESTÃO 01
1-Corpo eletrizado é o corpo que possui excesso ou
falta de elétrons.
2-Corpos eletrizados com cargas elétricas de mesmo
nome (mesmo sinal) se repelem e corpos eletrizados
com cargas de nomes diferentes (sinais contrários) se
atraem.
3-As forças de interação entre cargas elétricas são
necessariamente atrativas.
4- A soma algébrica das cargas dos corpos
constituintes de um sistema eletricamente isolado é
constante.
5- A matéria em seu estado normal não manifesta
propriedades elétricas. Isto significa que ela possui
mais elétrons do que prótons.
QUESTÃO 02
1- A carga elétrica é um integrante inseparável do
próton e do elétron, é uma propriedade inerente à
matéria.
2-A carga elétrica de um elétron é atualmente
admitida como sendo a menor carga elétrica possível.
3- não é possível eletrizar um isolante.
4-Sempre que um corpo ficar eletrizado, o que
significa que alguns de seus átomos possuem
excesso de prótons ou de elétrons, o valor absoluto de
sua carga q é um múltiplo inteiro do valor absoluto da
carga e do elétron.
5-A carga elétrica de um elétron é em módulo menor
que a do próton.
QUESTÃO 03
1-Um corpo eletricamente neutro é desprovido de
carga elétrica.
2- A carga elétrica é quantizada
3-A carga elétrica é necessariamente puntiforme, isto
é, o corpo que a mantém é desprovido de dimensões.
4-O nanocoulomb é unidade de carga elétrica
5- Um Coulomb é a carga de 6,25.1018 elétrons
QUESTÃO 04
1-O Coulomb é uma unidade muito grande, isto é,
para que um corpo tenha a carga de 1 C, ele deverá
ter um excesso de prótons muito elevado.
2- Condutores são os meios materiais nos quais os
portadores de carga elétrica têm facilidade de
movimentação e isolantes ou dielétricos os portadores
de carga não se movimentam com facilidade.
3- Atritando-se um bastão de vidro com um pano de
lã, ambos inicialmente neutros, podemos afirmar que
o bastão e a lã se eletrizam com cargas de mesmo
sinal.
4-Sempre que atritamos entre si dois corpos
inicialmente neutros, eles se eletrizarão com cargas
de sinais opostos.
5-Na eletrização por indução, o induzido eletriza-se
com carga de sinal contrário à do indutor e a carga do
indutor não se altera.
QUESTÃO 05
1-Sempre que um condutor for eletrizado pelo
processo de indução, a sua carga será de sinal
contrário ao do indutor.
2-Dispõe-se de quatro esferas metálicas P, Q, R e S.
Sabe-se que P repele Q, que P atrai R, que R repele
S e que S está carregada positivamente. Portanto P e
Q estão carregadas positivamente.
3-Sempre que um pequeno condutor neutro for
aproximado de um corpo eletrizado, será atraído por
este. Portanto, quando um condutor for atraído por um
corpo eletrizado, poderá estar eletrizado com carga de
sinal contrário à do corpo ou poderá estar neutro.
4-Um corpo carregado negativamente não poderá
atrair um corpo neutro.
5- Duas esferas A e B idênticas com cargas de 4,0µC
e 6,0 µC respectivamente quando colocadas em
contato há transferência de 6,25.1012 elétrons de A
para B.
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QUESTÃO 06
QUESTÃO 08
1- Três corpos x, y e z estão inicialmente neutros.
1- Ao se aproximar dois condutores, um eletricamente
Eletrizam-se x e y por atrito e z por contato com y. A
carga elétrica que os corpos x, y e z podem ter
adquirido é respectivamente negativa, positiva e
positiva.
2- Em 1990 transcorreu o cinqüentenário da
descoberta dos chuveiros penetrantes nos raios
cósmicos, uma contribuição da física brasileira que
alcançou repercussão internacional. [O Estado de
S.Paulo,21/10/90.p.30]. No estudo dos raios cósmicos
são observadas partículas chamadas píons.
Considere um píon com carga elétrica +e se
desintegrando (isto é, se dividindo) em duas outras
partículas: múon com carga elétrica +e e um neutrino.
De acordo com o princípio de conservação da carga, o
neutrino deverá ter carga elétrica nula.
3- Tem-se duas pequenas esferas metálicas idênticas,
A e B. Essas esferas estão eletrizadas com cargas
elétricas +Q e +3Q, sendo Q > O. Faz-se o contato
entre as esferas. Haverá passagem de cargas
elétricas de um condutor para outro. As cargas
elétricas que passam de um condutor para outro são
elétrons e passam de A para B.
4- Na eletrização por atrito, os dois corpos ficam
carregados com cargas iguais em módulo, porém de
sinais contrários.
5-Na eletrização por contato, os corpos ficam
eletrizados com cargas de mesmo sinal.
carregado e o outro neutro, eles inicialmente se
atraem e depois se repelem.
2- Quando um corpo (A) eletrizado atrai um outro
corpo (b), por motivos puramente elétricos, podemos
afirmar que (B) está neutro ou tem sinal contrário à de
(A).
3- Você dispõe de duas esferas metálicas, iguais e
inicialmente descarregadas, montadas sobre pés
isolantes, e de um bastão de ebonite carregado
negativamente. A seqüência de operações de I a IV
seguintes, que descreve uma experiência em que as
esferas são carregadas por indução é II, I, IV e III.
I.
Aproximar o bastão de uma das esferas.
II.
Colocar as esferas em contato.
III.
Afastar o bastão.
IV.
Separar as esferas
4-A figura mostra um eletroscópio. O material preso à
rolha de cortiça é condutor. As lâminas inferiores são
extremamente finas. Aproximando-se um bastão
carregado positivamente da esferinha superior,
podemos afirmar que suas laminas permanecerão
neutras.
QUESTÃO 07
1-No processo de indução eletrostática, o corpo
induzido se eletrizará sempre com cargas de sinal
contrário às do indutor.
2- Dispõe-se de quatro esferas metálicas: P, Q, R e S.
Sabe-se que P atrai R, que R repele S e que S está
carregada positivamente. Pode-se dizer que P está
carregada positivamente.
3- Dispõe-se de quatro esferas metálicas idênticas e
isoladas uma da outra. Três delas, A, B e C, estão
carregadas, enquanto que a quarta esfera, D, contém
carga negativa: -Q.
Faz-se a esfera D tocar, sucessivamente, as esferas
A, B e C.
A carga elétrica de D, no final, será –Q/4.
4- Pessoas que tem cabelos secos observam que
quanto mais tentam assentar os cabelos mais os fios
ficam oriçados (em dias secos). Este fato pode ser
explicado por eletrização por indução.
5- Uma observação comum na nossa vida diária diz
respeito à atração de pequenos pedaços de papel por
um pente de plástico que foi passado no cabelo. A
melhor explicação para o fenômeno se deve ao pente
ao ser atritado contra o cabelo, é carregado
eletricamente e os pedaços de papel serem atraídos
por indução.
5- Um bastão de vidro é atritado em certo tipo de
tecido. O bastão, a seguir, é encostado num
eletroscópio previamente descarregado, de forma que
as folhas do mesmo sofrem uma pequena deflexão.
Atrita-se a seguir o bastão novamente com o mesmo
tecido, aproximando-o do mesmo eletroscópio,
evitando o contato entre ambos. As folhas do
eletroscópio
deverão
abrir-se
mais,
independentemente da polaridade da carga do bastão.
QUESTÃO 09
1- Duas esferas metálicas, A e B, de mesmo raio r,
estão inicialmente carregadas positivamente. As
cargas elétricas das esferas são diferentes. Através
de um condutor faz-se a ligação entre elas. Pode-se
afirmar que ao colocarmos as duas esferas metálicas
de cargas diferentes em contato, elas trocarão
elétrons até que seja atingido o equilíbrio. Como as
esferas metálicas possuem o mesmo raio, após algum
tempo ambas as esferas terão cargas iguais.
2- É possível eletrizar uma barra metálica por atrito,
segurando-a com a mão, pois o corpo humano é de
material semicondutor.
3- Estando inicialmente neutros, atrita-se um bastão
de plástico com lã e, conseqüentemente, esses dois
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corpos adquirem cargas elétricas de mesmo valor e
naturezas (sinais) opostas.
4-Um objeto metálico carregado positivamente, com
carga +Q é aproximado de um eletroscópio de folhas,
que foi previamente carregado negativamente com
carga igual a –Q.
3-Uma esfera metálica, positivamente carregada,
encosta na esfera de um eletroscópio, e, em seguida,
é afastada.
A figura representa a configuração das folhas do
eletroscópio, e suas cargas, enquanto a esfera
positiva estiver perto da esfera do eletroscópio.
4-A situação da figura abaixo só ocorre quando ambas
as esferas metálicas estão carregadas com cargas de
mesmo sinal.
Se o objeto tocar o terminal externo do eletroscópio,
as folhas devem necessariamente fechar-se.
5-Um bastão pode ser eletrizado em uma das
extremidades e permanecer neutro na outra
extremidade. Isto será possível, quando o bastão for
de metal, mas receber pequena quantidade de carga.
QUESTÃO 10
1-As esferas na figura estão suspensas por barbantes.
5-A situação da figura abaixo só ocorre quando ambas
as esferas metálicas estão carregadas com carga de
sinal oposto.
A carga elétrica da esfera A é negativa. As cargas
elétricas do bastão isolante B e da esfera C são
respectivamente positiva e positiva.
2-Uma esfera metálica, positivamente carregada, é
aproximada sem encostar, da esfera de um
eletroscópio.
A figura representa a configuração das folhas do
eletroscópio, e suas cargas, enquanto a esfera
positiva estiver perto da esfera do eletroscópio.
GABARITO
01
VVFVF
06
VVVVV
02
VVFVF
07
VFFFV
03
FVFVV
08
VVVVV
04
VVFFV
09
VFVVF
05
VFVFV
10
VVFVV