ELETROSTÁTICA
I
1 – NOÇÃO DE CARGA ELÉTRICA
1.1 – PRINCÍPIOS DA ELETROSTÁTICA
1.2 – CONDUTORES E ISOLANTES
2 – PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
2.1 – POR ATRITO
2.2 – POR CONTATO
2.3 – POR INDUÇÃO ELETROSTÁTICA
3 – ELETROSCÓPIOS
3.1 – PÊNDULO ELÉTRICO
3.2 – ELETROSCÓPIO DE FOLHAS
4 – FORÇA ELÉTRICA - LEI DE COULOMB
1 Próton
– Noção de Carga Elétrica
–e
Nêutron
Elétron
O Próton, é formado por dois
Quarks Up e um Quark Down.
2
2
1
QP  e  e  e  e
3
3
3
1
Quark Down =  e
3
2

e
Quark Up =
3
O Nêutron, é formado por dois
Quarks Down e um Quark Up.
2
1
1
QN  e  e  e  0
3
3
3
A carga elétrica é quantizada.
Sua unidade no Sistema Internacional (SI)
é o coulomb, e abrevia-se C.
milicoulomb
microcoulomb
nanocoulomb
picocoulomb
mC 10-3 C
-6
μC 10 C
nC 10-9 C
pC 10 -12 C
A menor carga elétrica, Carga Elementar,
é a carga do Elétron. Foi determinada na
experiência de Millikan. Seu valor é:
e  1,6x 10
 19
C
Q  n.e
1.1 – Princípios da Eletrostática

-F

F

-F

F

F

-F
 por indução

Todo corpo eletrizado,
-F
F
eletrostática, sempre atrai um corpo
neutro.
Cargas de mesmo
sinal se repelem,
cargas de sinais opostos se atraem.
2º – Conservação da Carga Elétrica
Em um sistema eletricamente isolado,
a soma das cargas elétricas se mantém
constante.
ΣQANTES  ΣQDEPOIS
1.2 – Condutores e Isolantes
Um corpo é dito isolante quando as cargas
elétricas, que nele surgem, não tem
liberdade para se mover sobre a superfície.
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
++ + +
+ +
+
+
++
+
+
++
+
+
- -
-
-
------ -
- -
-
-
2 – Processos de Eletrização
SÉRIE TRIBOELÉTRICA
++++
---
Na eletrização por atrito, os corpos
adquirem cargas de sinais opostos.
2.2 – Eletrização por Contato
Elétrons
livres,
em excesso,
Elétrons
livres,
migram
do corpo
migrampara
parao ocorpo
corpoeletrizado.
neutro.
neutro
Ligação Terra
do Terra
corposobem
descem
para
Elétrons livres da
para
o
acorpo.
Terra.
2.3 – Eletrização por Indução
Indutor
Induzido
3 – Eletroscópios
Corpo A
B eletrizado.
Pêndulo
eletrizado.
neutro.
Aproxima-se
um
A eletrizado,
Ao
Aproxima-se
fazer
contato,
então,
ocorpo
pêndulo
outro
eletriza-se
corpo B
B
Aproxima-se
então,
um
corpo
do
neutro.
BBtem
temeletrizado
carga
carga
de
desinal
mesmo
contrário
sinal
de
A.
A.
com
carga
depêndulo
mesmo
do
pêndulo.
que ode
corpo
eletrizado
dosinal
pêndulo.
eletrizado.
3.2 – Eletroscópio de Folhas
Corpo Eletrizado
AoAo
aproximar
umum
corpo
de eletrizado
um eletroscópio
de folhas, suas
aproximar
corpo
de um eletroscópio
lâminas
seas
abrem
indicando
afechar
presença
de
cargas
elétricas
carregado,
carregado,
asfolhas
folhas
irão
irãoseseabrir
caso
caso
a carga
a carga
do corpo
do
corpo
seja
nesse corpo. No
primeiro
caso
carga do corpo eletrizado é
seja
igual
contraria
a do
eletroscópio.
doaeletroscópio.
negativa, no segundo caso a carga é positiva.
Um minuto de relaxamento...
4 – Força Elétrica – Lei de Coulomb


-F
F

-F

 F

-F 
- F/4
F/4
+

F

F
+
2d
d
+

-F

F
+

-F
Para uma distância 2d
d entre
entreas
ascargas,
cargas,aaforça
forçavale
valeF
Q .q
Utilizando um aparelho
chamado
Balança de Torção,
Fk Q
2 .q
Q
.q
F
d
Coulomb demonstrou experimentalmente
que a Força
F'

k
F F'
k .eletrostát
2 ica do é
Eletrostática
duas
cargas
puntiformes
diretamente
Onde kentre
é a constante
meio.
2
2
(2d)
4
4d
d
proporcional ao produto
das
e inversamente
9
2cargas
2
No vácuo,k  9x10 N.m /C
proporcional ao quadrado da distância que as separa.
Gráfico F x d
dF
FE
2d  F/4
F
3d  F/9
4d  F/16
d   ;F  0
F/4
F/9
F/16
0
d
2d
3d
4d
d