1.1_Fundamentos da Eletricidade

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FUNDAMENTOS DA ELETRICIDADE
ELETRICIDADE BÁSICA
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
Matéria:
Qualquer coisa que tenha existência física ou real é matéria. 
Tudo o que existe no universo conhecido manifesta-se como matéria ou energia.
A matéria pode ser líquida, sólida ou gasosa.
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
Demócrito:
Viveu na Grécia antiga por volta de 400 a.c.
Foi o primeiro filósofo a discorrer sobre atomística
“Toda a matéria é formada por partes indivisíveis chamadas de átomos”
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
John Dalton (1803)
Toda a matéria é constituída de átomos
Os átomos são maciços e indivisíveis
Substâncias diferentes são formadas por átomos diferentes
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
John Thomson (1889)
O átomo é constituído de uma grande partícula positiva
Essa partícula positiva possui partículas negativas incrustradas em sua superfície
O átomo não é indivisível, mas formado por elétrons e prótons
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
Rutherford (1911)
Espaços vazios entre os átomos
Núcleo central pequeno com quase toda a massa do átomo de carga positiva
Cargas negativas circulam o núcleo
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
Niels Bohr (1911)
Organizou os elétrons em sete camadas ou níveis de energia
Camadas K, L, M, N, O, P e Q
Para passar entre as camadas os elétrons devem ganhar ou perder um “quantum de energia”
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
Estrutura do Átomo
Núcleo Central
Carga Positiva (Prótons)
Carga Neutra (Nêutrons)
Orbitais
Cargas Negativas (Elétrons) 
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
Estrutura do Átomo
Os elétrons são divididos em camadas de acordo com o nível de energia que possuem
Quanto mais afastado do núcleo mais energético é o elétron
A camada Q é chamada de Valência, onde ocorrem as ligações químicas
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
Estrutura do Átomo
Quando um elétron da camada Q absorve energia ele se torna um elétron livre
A facilidade ou dificuldade de os elétrons se libertarem define se o material é condutor ou isolante
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
Materiais Condutores
São aqueles em que os átomos de valência estão fracamente ligados ao núcleo
Eles podem se movimentar com facilidade no material
Os condutores elétricos mais comuns são os metais
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
Materiais Isolantes
São aqueles em que os elétrons de valência são fortemente ligados ao núcleo
É necessária muita energia para remover um elétron da camada de valência
Os elétrons não circulam pelo material
COMPOSIÇÃO DA MATÉRIA
Materiais Semicondutores
São materiais com características intermediárias de condução
Os mais comuns são o silício e o germânio
São muito utilizados no desenvolvimento de circuitos eletrônicos
ELETRICIDADE
Eletricidade
É a forma de energia natural, baseada na capacidade de atração e repulsão dos elétrons e prótons
Eletrostática: fenômenos relacionados a cargas elétricas em repouso
Eletrodinâmica: fenômenos relacionados a cargas elétrica em movimento.
ELETROSTÁTICA
Estuda as propriedades dos corpos eletrizados
Em condições normais, a matéria tem carga neutra
Para alterar esse equilíbrio devemos eletrizar o corpo, ou seja, fornecer ou remover elétrons
ELETROSTÁTICA
Se o corpo ganha elétrons fica negativamente eletrizado
Se o corpo perde elétrons fica positivamente eletrizado
Quando estão eletrizados os corpos tem a capacidade de atrair ou afastar outros corpos eletrizados
ELETROSTÁTICA
Cargas opostas se atraem
Cargas iguais se repelem
ELETROSTÁTICA
Isso ocorre devido aos campos de força criados pelo elétron e pelo próton em torno de si
Os campo de força interagem quando duas partículas carregadas se aproximam
ELETROSTÁTICA
Existem algumas formas de eletrizar um c0rpo. As mais comuns são:
Eletrização por atrito
Eletrização por contato
Eletrização por indução
ELETROSTÁTICA
Eletrização por atrito:
Ocorre quando atritamos dois materiais neutros, permitindo a troca de elétrons entre eles
O material que cede elétrons fica positivamente carregado e o material que recebe os elétrons fica negativamente carregado
ELETROSTÁTICA
Eletrização por contato:
Ocorre quando colocamos em contato dois materiais condutores, sendo um deles carregado (positiva ou negativamente) e o outro neutro
Parte da carga do material eletrizado passará para o material neutro
ELETROSTÁTICA
Eletrização por indução:
Ocorre quando um corpo neutro é colocado próximo a um corpo eletrizado sem contato
Há uma separação das cargas no corpo neutro
O corpo neutro é aterrado e parte das cargas escoam para a terra, e o corpo fica com carga positiva
ELETROSTÁTICA
ELETROSTÁTICA
ELETROSTÁTICA
ELETROSTÁTICA
Lei de Coulomb
Descreve a força de interação entre duas cargas elétricas
A força é proporcional à carga
ELETROSTÁTICA
Lei de Coulomb
A força é reversamente proporcional à distância
A força depende do meio onde se encontram as cargas
ELETROSTÁTICA
ELETROSTÁTICA
Lei de Coulomb
Exemplo: 
Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor destas cargas sabendo que a intensidade da força entre elas é de 200 N
Resposta: 5,96x10-4 C