eletrostática (1)

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Cargas; princípios;
 Processos de eletrização; 
lei de coulomb;
Força elétrico;
 Campo elétrico 
Eletrostática 
Conceitos
básicos 
A MATÉRIA 
Matéria → Átomos → partículas (prótons, nêutrons e elétrons)
Possuem massa, mas apenas elétrons e prótons possuem cargas elétricas, sendo negativa e positiva respectivamente.
Elétrons estão presentes na eletrosfera, enquanto os nêutrons e prótons estão no núcleo 
Assim ambos passam a exercer uma força de atração um sobre o outro.
Inicialmente, todos os átomos estão neutros (o número de elétrons e prótons são iguais)
 Portanto
Tipos de carga
Quando um corpo perde elétrons → fica positivo (+)
Quando ganha elétrons → fica negativo (–)
Sistema Internacional
A unidade da carga elétrica é o Coulomb (C)
Carga elétrica de um elétrons = -1,6×10-¹⁹
Carga elétrica de um próton = +1,6×10-¹⁹
CARGAS ELÉTRICAS DE ÁTOMOS E IONS
Falta
Q = + n × e
Excesso
Q = - n × e
Q = carga total (coulomb)
n = número de cargas em excesso/falta
E = carga elementar (1,6 × 10-¹⁹)
Ao perder um elétron, um átomo se transforma num íon positivo (cátion) e o outro átomo, o qual ganhou um elétron, se transforma num íon negativo (ânion).
Assim, o número de elétrons em falta/excesso define sua carga elétrica.
LEI DA ATRAÇÃO E DA REPULSÃO 
Cargas semelhantes se repelem
Cargas opostas se atraem
PRINCÍPIOS 
Princípio da Conservação da Carga Elétrica
Na natureza, nada cria nada se perde, tudo se transforma. 
Tal princípio também é válido para eletrostáticaa.
Em qualquer sistema isolado, a carga total é constante:
Condutores e isolantes elétricos
Condutores: elétrons livres, movimentam-se com facilidade (ex: metais).
Isolantes: elétrons fortemente presos, não se movem livremente (ex: madeira, vidro).
Tabela da condutividade
PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO 
Eletrização: Fenômeno no qual um corpo neutro se torna eletrizado devido à perda ou ao ganho de elétrons 
ELETRIZAÇÃO POR ATRITO
Ocorre pelo atrito
Inicialmente, os corpos estão neutros.
Ao final do processo, um corpo perde elétrons e o outro recebe, adquirindo cargas opostas e de mesmo módulo.
Exemplos: vidro e pano de seda; pente e cabelos secos
ELETRIZAÇÃO POR CONTATO
Ocorre por meio do contato entre corpos
Um corpo eletrizado é colocado em contato com um corpo neutro. 
Ocorre um movimento temporário de elétrons do corpo eletrizado para o neutro até atingirem o equilíbrio elétrico. Então, ambos os corpos terminam o processo com cargas de mesmo sinal
Se, inicialmente, a carga do corpo eletrizado era positiva, ao final do processo, o corpo neutro terá carga positiva.
O mesmo acontece se a carga inicial for negativa
PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO 
PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO 
ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO 
Um corpo A (negativo) aproxima-se de um corpo B (neutro).
As cargas de B se redistribuem: elétrons repelidos para um lado, prótons aparentes para o outro.
Conectando B ao fio terra, os elétrons saem para o solo → B fica positivo.
Ao retirar o fio terra, B permanece eletrizado.
Assim como no atrito, os corpos ficam com cargas opostas.
Imagem de Aprova Total
LEI DE COULOMB
Define a intensidade da atração e da repulsão 
Charles Coulomb, com base em experimentos, determinou que:
A força entre duas cargas puntiformes é proporcional ao produto das cargas.
E inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
Onde
F (força) = Newtons (N)
Q1 e q2 (cargas) = Coulomb (C)
D (distância) = metros
K = constante 
CAMPO ELÉTRICO
A força elétrica atua à distância por meio do campo elétrico, conceito de Faraday.
O campo é uma alteração do espaço causada por uma carga-fonte (Q).
Representa-se por linhas de força; o vetor campo é sempre tangente a essas linhas.
Cargas positivas: linhas divergentes (saem da carga).
Cargas negativas: linhas convergentes (apontam para a carga).
Imagem de Freepik
CAMPO ELÉTRICO
Vetor campo elétrico
Sempre tangente às linhas de força.
Mais linhas juntas → campo mais intenso.
Intensidade do campo elétrico pode ser calculada de duas formas:
Conhecendo a carga-fonte (Q) e a distância (d): usa-se a expressão correspondente.
Q:10Carga fonte
d: distância do ponto considerado
K: constante
K=9×10 Nm²/C²
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