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* * * ELETROSTÁTICA COLÉGIO – MV Profª Adriana * * * INTRODUÇÃO - O termo eletricidade origina-se do termo elektron, nome grego do âmbar. - Em meados de VI a.C.,Tales de Mileto, filósofo e matemático grego, após ter atritado um pedaço de âmbar (resina fossilizada) com pele de animal, verificou que o 1º passou a atrair objetos leves como uma pena. * * * No século XVI, o inglês William Gilbert verificou que além do âmbar, diversas substâncias se eletrizavam ao ser atritada, ele chamou esses materiais de elétricos. Em 1660, o cientista Otto Von Guericke (1602-1686) inventou a primeira máquina eletrostática (p.196). Otto fez várias experiências com objetos, e descobriu que alguns materiais eletrizados pela máquina podiam repelir outros objetos. * * * No século XVIII, o cientista inglês Stephen Gray (1670-1736), após inúmeras experiências e conceitos, criou a distinção entre os corpos que conduziam corrente elétrica (condutores) e os que não conduziam (isolantes). Charles François Dufay (1968-1739), notou que os corpos poderiam ser eletrizados com cargas diferentes. Em 1747, a idéia de carga positiva e negativa é introduzida por Benjamin Franklin (1706-1790). * * * Carga elétrica É uma propriedade ligada à natureza de um corpo responsável pela interação elétrica entre os corpos, ou seja, de atração e repulsão. Existem partículas menores que os prótons e nêutrons. * * * Carga elementar É o termo que era utilizado para qualificar uma carga que não poderia ser mais dividida (menor carga elétrica encontrada na natureza). Sendo a carga do elétron a menor quantidade de carga elétrica existente na natureza, ela foi tomada como carga padrão nas medidas de carga elétricas. No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de medida de carga elétrica é o Coulomb (C). Simbolicamente representada pela letra e. carga elementar: e= 1,6.10 - 19 C carga do elétron: - 1,6.10 - 19 C carga do próton: + 1,6.10 - 19 C * * * Princípios da Eletrostática Princípio da Atração e Repulsão F F + + F F - - Duas partículas com cargas elétricas do mesmo sinal se repelem mutuamente * * * Duas partículas com cargas elétricas de sinais contrários se atraem mutuamente. F F + - * * * Num sistema eletricamente isolado, a soma das cargas elétricas positivas e negativas é constante, mesmo que haja transferência de carga de um corpo para outro. - Princípio da conservação de cargas elétricas * * * + ANTES DO CONTATO - + + - - Q 1 ! Q 2 ! + Q 1 Q 2 = Q 1 ! Q 2 ! + DEPOIS DO CONTATO Q1 Q2 * * * Lei de Coloumb - Em 1785, Charles Augustin Coulomb (1736-1806) fez uma série de medidas. Mediu as forças elétricas entre duas pequenas esferas carregadas. - Ele descobriu que a força dependia do valor das cargas e da distância entre elas. * * * d F F + + d F F + - d F F - - Q 1 Q 1 Q 1 Q 2 Q 2 Q 2 * * * F = K . Q Q 1 . d 2 2 Onde: F= força elétrica (N) Q= cargas 1 e 2 (C) d = distância (m) K= constante eletrostática = 9,0.109 Nm²/C² * * * Podemos determinar a carga de um corpo por meio de: Q = n. e Onde: Q= carga elétrica (C ) n= número de elétrons ou prótons. e= carga elementar * * * Eletrização de um corpo Quando há um desequilíbrio entre o número de elétrons e o número de prótons, o corpo está eletrizado. * * * - Para que um corpo esteja carregado positivamente, é necessário que seus prótons estejam em maior número que os seus elétrons. * * * - Para que um corpo esteja carregado negativamente é necessário que os seus elétrons estejam em maior número que seus prótons. * * * + + + + + + + - Para que um corpo seja considerado neutro, seu número elétrons deve ser igual ao seu número de prótons. * * * CONDUTORES São as substâncias nas quais os ELÉTRONS se locomovem com facilidade por estarem fracamente ligados aos átomos. Tem maior facilidade em conduzir a eletricidade. * * * * * * ISOLANTES Os elétrons estão ligados fortemente ao átomo, o que dificulta sua livre movimentação. São materiais que não transmitem a energia elétrica com facilidade ou nem transmitem. * * * * * * Processos de eletrização de um corpo * * * Atrito - Foi o primeiro processo de eletrização conhecido. Quando duas substâncias de naturezas diferentes são atritadas, ambas se eletrizam. No início os corpos estão neutros. No final os corpos ficam carregados com a mesma quantidade de cargas, porém de sinais contrários. * * * * * * Série Triboelétrica Para determinar que tipo de carga (positiva ou negativa) um corpo ficará após ter passado por um processo de eletrização por atrito. É uma lista onde encontramos alguns materiais em ordem que obedece à propriedade de doar ou receber elétrons. Quando a eletrização ocorre por atrito, os corpos envolvidos estão inicialmente neutros, porém, no final do processo, adquirem cargas com sinais opostos. * * * Ex: Lã – tendência de doar elétrons para quem está abaixo dele na lista. Se atritarmos lã e cobre, o cobre ficará carregado negativamente e a lã positivamente. * * * Contato Quando um corpo neutro é colocado em contato com um corpo eletrizado, por meio de um fio condutor, o corpo neutro se eletriza. No inicio pelo menos um deles deve estar carregado. No final , os corpos envolvidos possuem a mesma carga e de mesmo sinal. * * * * * * Indução Quando um corpo neutro é colocado próximo de um corpo eletrizado, sem que haja contato entre eles, o corpo neutro se eletriza. Esse fenômeno é chamado indução eletrostática. * * *
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