BASES FÍSICAS

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Giselle Palheta Moura 
Turma: Eng. de Telecomunicações (3006) 
 
 
 
 
ELETROSTÁTICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
BELÉM, 2016 
FACULDADE ESTÁCIO DO PARÁ 
 
 
Trabalho apresentado à disciplina 
de Bases Físicas para Engenharia 
para obtenção de nota na AV3, 
orientado pelo professor Francisco 
Souza. 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. CARGA ELÉTRICA .................................................................................................................... 3 
1.1 MÉTODOS DE ELETRIZAÇÃO ............................................................................................... 3 
1.2 LEI DE COLOUMB ................................................................................................................... 4 
1.3 CAMPO ELÉTRICO .................................................................................................................. 5 
1.4 POTENCIAL ELÉTRICO .......................................................................................................... 5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. CARGA ELÉTRICA 
Através da observação de filósofos e dos experimentos de matemáticos e cientistas 
diversos, pôde-se conceituar carga elétrica que é definida como uma propriedade inerente a 
determinadas partículas elementares que proporciona a elas a capacidade de interação mútua, 
de natureza elétrica. A estrutura de um átomo pode ser descrita com base em três partículas: 
Elétron – carga elétrica negativa (-); Próton – carga elétrica positiva (+) e o Nêutron – não 
possui carga elétrica. 
O módulo da carga elétrica pode ser definido através da fórmula: Q = n.e, onde Q (carga 
elétrica) e n (número de elétrons); e = 1,602.10-19C (C = Coulomb) 
 Propriedades das Cargas Elétricas 
Princípio da atração: partículas portadoras de cargas elétricas de sinais opostos se 
atraem; Princípio da repulsão: partículas portadoras de cargas de mesmo sinal se repelem e 
Princípio conservação das cargas elétricas: em um sistema isolado, a soma algébrica das 
cargas positivas e negativas é sempre constante. 
 Condutores e Isolantes 
Os materiais podem ser classificados de acordo com a facilidade com a qual as cargas 
se deslocam em seu interior. Podemos dividi-los em: 
Condutores: materiais nos quais os portadores de carga elétrica têm grande liberdade de 
movimento, porque os elétrons mais distantes do núcleo estão fracamente ligados a ele e quando 
submetidos à ação de uma força (F) abandonam o átomo e movem-se no espaço interatômico. 
Exemplos: os metais, grafite, etc. 
Isolantes ou Dielétricos: as cargas elétricas desses materiais (isolantes) não se 
movimentam, pois os elétrons estão fortemente ligados ao núcleo. Ademais, não há elétrons 
livres nos materiais isolantes, o que faz com que essas cargas permanecem nos locais onde 
surgiram. Exemplos: água pura, borracha, etc. 
1.1 MÉTODOS DE ELETRIZAÇÃO 
 Eletrização por contato 
Um fato que normalmente ocorre: Ao apertar a mão de outra pessoa toma-se um choque. 
Na realidade essa ação está relacionada com as cargas elétricas contidas nos materiais, pois os 
elétrons são facilmente transferidos de um material para outro apenas por um simples contato 
 
 
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ou atrito. Vale destacar que quando cargas de mesmas forma e dimensão são colocadas em 
contato, suas cargas serão igualmente divididas. 
 Eletrização por indução 
Nesse processo, o corpo inicialmente neutro a ser eletrizado deve ser um condutor e será 
denominado induzido. O induzido eletriza-se com carga de sinal contrário à do indutor, é 
importante observar que a carga do indutor não se altera 
1.2 LEI DE COLOUMB 
Os estudos de Charles-Augustin de Coulomb conduziram à chamada lei de Coulomb: 
“O módulo de interação da força de interação eletrostática entre duas partículas carregadas é 
diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos de suas cargas e inversamente 
proporcional ao quadrado da distância que os separa”. 
 
 
 
 A eletrização no dia-a-dia 
Eletrização das nuvens: As gotículas de água que formam as nuvens costumam se 
eletrizar pelo atrito com as moléculas que constituem o ar e outras partículas. Quando as nuvens 
se descarregam, surgem os raios e os trovões. 
Eletrização de veículos: Veículos se eletrizam quando entram em movimento, devido 
ao atrito com o ar. É comum, o usuário do carro, ao sair do automóvel, levar um pequeno 
choque, pois ao tocar o carro ele estabelece um contato com a terra, escoando as cargas que se 
formaram. 
Eletrização de pessoas: Quando nos penteamos, num dia seco, os cabelos acompanham 
o pente, mesmo depois de desfeito o contato. O atrito eletrizou-os com cargas de sinais opostos. 
Sendo: 
Q – cargas (unidade Coulomb, C) 
k – constante de proporcionalidade, depende do meio onde as partículas 
estão imersas (N.m2 /C 2) 
d – distância entre as cargas Q1 e Q2 (unidade : metro, m) 
F – força de interação eletrostática (unidade: Newton, N) 
 
 
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1.3 CAMPO ELÉTRICO 
O campo elétrico é uma região de influência em torno de uma carga Q, onde qualquer 
carga de prova que nela colocada sofre ação de uma força de origem elétrica (atração ou 
repulsão). 
 Sentido do campo elétrico em uma carga puntiforme 
Quando q > 0, o campo elétrico é de afastamento e quando q < 0 o 
campo é de aproximação. A intensidade do vetor campo elétrico, criado 
por uma carga puntiforme Q, não depende da carga de prova q, como 
apresenta a expressão abaixo. 
 
 Linhas de Campo elétrico 
A cada ponto de um campo elétrico associa-se um vetor E. A representação do campo 
elétrico pode ser feita a partir de alguns vetores ou a partir de linhas de força, que são tangentes 
ao vetor campo elétrico, em cada um dos seus pontos, sendo orientadas no sentido do vetor 
campo. 
1.4 POTENCIAL ELÉTRICO 
Considere um local livre de cargas elétricas, nele inserimos um condutor eletrizado 
positivamente, por exemplo, com carga Q, nesse caso teremos na região do espaço que envolve 
esse corpo um campo elétrico gerado pelas cargas nele existente. Podemos associar a esse 
sistema, uma energia potencial U: DeltaU = Uf – Ui . 
É importante lembrar que o trabalho realizado pela força eletrostática é independente da 
trajetória. Ao movimentar-se do ponto A até B, sendo a força conservativa, o trabalho realizado 
pela força F é dado por: WA → B = DeltaU = Uf – Ui. 
O potencial elétrico (V) no ponto P (figura 6.2), gerado pelo condutor de carga Q, é 
calculado pela expressão: V= U/q. 
A diferença de potencial elétrico entre os pontos inicial e final é dada por: DeltaV = -
W/V. 
Sendo: 
E = o vetor campo elétrico (unidade: N/C) 
E e F = vetoriais; mesma direção; os sentidos (dependem do sinal de q)