Resumo de Eletrostática

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Cargas Elétricas e Eletrostática
Resumo Teórico — Conceitos Fundamentais e Propriedades
1. Conceito de Carga Elétrica
A carga elétrica é uma propriedade intrínseca de algumas das partículas elementares que constituem a
matéria, tal como a massa. Ela determina as interações eletromagnéticas entre os corpos. No modelo
atômico clássico, a matéria é formada por átomos que contêm:
Prótons: Localizados no núcleo, possuem carga elétrica positiva.
Elétrons: Localizados na eletrosfera, possuem carga elétrica negativa.
Nêutrons: Localizados no núcleo, não possuem carga elétrica (são eletricamente neutros).
2. Princípios Fundamentais da Eletrostática
Princípio da Atração e Repulsão (Lei de Du Fay)
Cargas elétricas de mesmo sinal repelem-se mútua e simultaneamente, enquanto cargas elétricas de
sinais opostos atraem-se.
Positiva (+) com Positiva (+) $ ightarrow$ Repulsão
Negativa (-) com Negativa (-) $ ightarrow$ Repulsão
Positiva (+) com Negativa (-) $ ightarrow$ Atração
Princípio da Conservação da Carga Elétrica
Num sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das cargas elétricas totais permanece constante,
independentemente das transformações que ocorram no seu interior. As cargas podem ser transferidas
de um corpo para outro, mas não podem ser criadas nem destruídas.
3. Quantização da Carga Elétrica
A carga elétrica não pode existir em qualquer quantidade contínua; ela é sempre um múltiplo inteiro de
uma quantidade mínima fundamental conhecida como carga elementar (e). A carga elementar
corresponde ao módulo da carga de um único elétron ou próton.
No Sistema Internacional (SI), a unidade de carga elétrica é o Coulomb (C).
Valor da carga elementar: e = 1,6 imes 10^{-19} ext{ C}
A carga total (Q) de um corpo eletrizado é calculada através da relação matemática:
Q = n imes e
Onde:
Q é a carga elétrica total do corpo (em Coulombs, C);
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n é um número inteiro que representa a quantidade de elétrons em falta ou em excesso (n = 1, 2, 3,
\dots);
e é a carga elementar (1,6 imes 10^{-19} ext{ C}).
Nota sobre o Estado Elétrico:
Se um corpo ganha elétrons, ele fica com excesso de carga negativa (Q 0).
Um corpo neutro possui o número de prótons exatamente igual ao número de elétrons.
4. Condutores e Isolantes
Os materiais comportam-se de formas diferentes quando sujeitos à presença de cargas elétricas devido
à sua estrutura atômica:
Condutores Elétricos Isolantes Elétricos (Dielétricos)
Permitem a movimentação de cargas elétricas
(elétrons livres) com grande facilidade através da
sua estrutura.
Oferecem grande resistência à passagem de
cargas elétricas. Os elétrons estão fortemente
ligados ao núcleo.
Exemplos: Metais (cobre, alumínio, ferro),
soluções eletrolíticas (água salgada) e o corpo
humano.
Exemplos: Borracha, vidro, plástico, madeira
seca, porcelana e água destilada.
5. Processos de Eletrização
Existem três métodos principais para eletrizar um corpo inicialmente neutro:
Eletrização por Atrito: Dois corpos de materiais diferentes são friccionados. Um deles perde
elétrons (fica positivo) e o outro ganha (fica negativo). Ao final, os corpos adquirem cargas de 
módulos iguais e sinais opostos.
Eletrização por Contacto: Um corpo eletrizado é colocado em contacto direto com um corpo neutro.
Os elétrons movem-se restabelecendo o equilíbrio térmico-elétrico. Ao final, os corpos adquirem
cargas de mesmo sinal.
Eletrização por Indução: Um corpo eletrizado (indutor) aproxima-se de um corpo condutor neutro
(induzido) sem lhe tocar, provocando uma separação interna de cargas. Para que o induzido fique
permanentemente carregado, deve ligar-se temporariamente à terra (fio terra). Ao final, os corpos
ficam com cargas de sinais opostos.
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	Cargas Elétricas e Eletrostática
	1. Conceito de Carga Elétrica
	2. Princípios Fundamentais da Eletrostática
	Princípio da Atração e Repulsão (Lei de Du Fay)
	Princípio da Conservação da Carga Elétrica
	3. Quantização da Carga Elétrica
	4. Condutores e Isolantes
	5. Processos de Eletrização