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Carga e força elétrica Prof. Ellen Maria Machado Santos Fernandes Física IV Histórico da carga elétrica No século XVIII, as cargas elétricas eram consideradas como fluidos contínuos. Início do século XX, Millikan, afirma, através de seu experimento com gotículas de óleo, que as cargas elétricas eram múltiplos de uma carga elementar. A carga elétrica A carga elétrica é uma PROPRIEDADE do material. Assim como objetos com massa são acelerados pelas forças gravitacionais, os objetos eletricamente carregados são acelerados pelas forças elétricas. A carga elétrica é quantizada e obedece o princípio da conservação. Interações entre cargas elétricas que estão em repouso em um sistema de referência, são chamadas de interações eletrostáticas, e elas são descritas pela lei de Coulomb e de forma mais adequeda podem ser estudas pelo conceito de campo elétrico. Carga elétrica Gregos em 600 a.C, descobriram que ao atritar a lã com o âmbar, este adquiria a propriedade de atrair outros objetos. Experiências Duas cargas positivas se repelem Duas cargas negativas também se repelem Existe uma atração mútua entre uma carga positiva e uma carga negativa Estrutura atômica Definições Número atômico: o número de elétrons ou de prótons existentes em um átomo neutro de qualquer elemento. Atómo neutro: número de prótons e elétrons iguais. Ionização: processo no qual átomo ganha ou perde elétrons. Íon positivo: átomo que teve elétrons retirados. Íon negativo: átomo que recebeu elétrons. Princípio da conservação da carga A soma algébrica de todas as cargas elétricas existentes em um sistema isolado permanece constante. Segundo princípio O módulo da carga elétrica do elétron ou do próton é uma unidade de carga natural. Tipos de materiais Condutor: material que permite que ocorra o movimento de cargas elétricas através dele. Isolante: NÃO PERMITE qua ocorra movimento de cargas. Semicondutores: materiais que possuem propriedades intermediárias entre as de um bom contudor e um bom isolante. Indução de cargas Exemplo: pente e papéis Deslocamento de cargas, mesmo em materiais isolantes. Quando ocorre deslocamento de cargas: polarização. Exemplo: pintura eletrostática. Lei de Coulumb Coulumb, utilizou a balança de torção para corroborar com os estudos que afimavam a existência de cargas elétricas E encontrar uma relação entre as forças entre elas que fosse análoga a força gravitacional descrita por Newton. Lei de Coulomb Constantes fundamentais elétricas Exemplo 1 Superposição de forças A lei de Coulomb descreve a interação entre duas cargas puntiformes. Quando duas cargas exercem forças sobre uma terceira carga, a força total exercida sobre a terceira carga é dada pela soma vetorial das forças que as duas cargas exercem individualmente. Exemplo 2 Exemplo 3
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