Electroestatica

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Introdução
A eletricidade é umtermo geral que abrange uma variedade de fenômenos resultantes da presença edo fluxo de carga elétrica. Essesincluemmuitos fenômenos facilmente reconhecíveis, tais como relâmpagos, eletricidade estática, e correntes elétricas em fios elétricos. Além disso, a eletricidade engloba conceitos menos conhecidos, como o campo eletromagnético e indução eletromagnética.
Já a eletrostática é o ramo da eletricidade que estuda as propriedades e o comportamento de cargas elétricas em repouso. 
A forçaelétrica é originada pela interação de uma carga elétrica com outras cargas elétricas. Esta forçapode ser de repulsão ou de atração conforme os sinais das cargas. 
Cargas desinais contrários se atraem e de sinais iguais se repelem. Quando temosum corpo eletrizado cujas dimensões são desprezíveis em comparação com as distâncias que o separam de outros eletrizados, chamamos esse corpo de carga elétrica puntiforme.
Objectivos
Objectivo geral
Descrever os processos envolvidos na electroestática
2.2.Objectivos Específicos
Descrever os tipos de eletrização
Enunciar os princípios d electroestática
Enunciar a lei de coulomb
Caracterizar as grandezas electroestáticas
ELECTROESTÁTICA
Eletrostática (do grego elektron + statikos, estacionário) é o ramo da eletricidade que estuda as propriedades e o comportamento de cargas elétricas em repouso.
Ao longo da história, grandes pesquisadores como Tales de Mileto conseguiram verificar a existência das cargas elétricas. Segundo Maurício Ruv Lemes, foi Tales quem primeiro conseguiu verificar, em 600 a. C., que o âmbar, após atritado, consegue atrair fragmentos de palha.
CORPO ELETRIZADO
Verifica-se que, normalmente, o átomo se apresenta com número de eletrões igual ao de protões e, consequentemente, ele está neutro.
É possível, porém, retirar ou acrescentar eletrões na eletrosfera do átomo, tornando-o um íon. Se um átomo perde eletrões de sua eletrosfera, o número de protões predominará e o átomo tornar-se-á um íon positivo (catião). Por outro lado, se ele receber um ou mais eletrões na eletrosfera, tornar-se-á um íon negativo (anião).
Dizemos que um corpo está eletrizado quando ele apresenta excesso ou falta de eletrões.
* Eletrizado positivamente: perde eletrões.
* Eletrizado negativamente: ganha eletrões.
Na natureza, existem grandezas que podem ser divididas indefinidamente em partes menores, como, por exemplo, um intervalo de tempo. São chamadas grandezas contínuas, pois suas medidas podem corresponder a qualquer número real. Há também grandezas que possuem um limite para a sua divisão em partes menores. São chamadas grandezas quantizadas. É o caso da carga elétrica de um corpo. A quantidade de carga elétrica total (q) é sempre um número inteiro (n) de vezes o valor elementar (e) 
qn.e
n = n° de eletrões em excesso ou falta
e = 1,6 . 10-19 C (carga elementar)
PRINCÍPIOS DA ELECTROESTÁTICA
Como referenciado anteriormente, átomos que possuem um número igual de eletrões e protões são considerados eletricamente neutros. Quando um átomo perde eletrões, torna-se um íon positivo (catião), quando recebe eletrões torna-se um íon negativo (anião). A carga elétrica quantizada tem como a menor carga a de um elétron ou de um protão. 
Uma carga elétrica q, onde sua posição é dada em função do tempo exerce uma força F em outra carga Q de trajetória a ser calculada, em geral as cargas q e Q estão em movimento. Este movimento pode ser explicado através de dois princípios, nomeadamente: 
⇒ Princípio da atração e repulsão: demonstra que cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e de sinal contrário se atraem.
⇒ Princípio da conservação das cargas elétricas: em um sistema isolado eletricamente, a soma das cargas elétricas contínua constante, mesmo que sejam alteradas as quantidades de cargas do sistema.
CONDUTORES E ISOLANTES
Para que um material seja condutor de eletricidade, é necessário que ele possua portadores de carga elétrica livres. Esses portadores podem ser eletrões, íons ou ainda ambos. Os principais condutores elétricos são: 
 Os metais: os portadores de carga elétrica são os eletrões. 
 As soluções eletrolíticas: os portadores de carga elétrica são os íons. 
 Os gases ionizados: os portadores de carga são íons e os eletrões. 
Por outro lado, os materiais que possuem portadores de carga elétrica em pequena quantidade em relação ao total de partículas são chamados isolantes. São exemplos de isolantes: borracha, porcelana, madeira seca, porcelana, plástico, etc
PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO
O processo de retirar ou acrescentar eletrões a um corpo neutro para que este passe a estar eletrizado denomina-se eletrização.
Alguns dos processos de eletrização mais comuns são:
Eletrização por Atrito:
A eletrização por atrito foi descoberta pelo matemático Tales de Mileto, na Grécia, aproximadamente em VI a.C., que constatou que o atrito a certos materiais poderiam atrair pedações de pó.
Assim, quando dois corpos neutros criados com materiais diferentes são atritados, um fica eletrizado negativamente, ou seja, ele ganha eletrões e o outro positivamente, ocorrendo a perda de eletrões. As cargas desses elementos são iguais, mas possuem sinais opostos.
Algebricamente temos: qAqB
Pelos menos um dos corpos deve ser isolante; caso contrário os eletrões retornam ao corpo original antes que se desfaça o contato. 
Um exemplo disso é a régua de plástico, se atritarmos ela ao cabelo, que deve estar sem creme, e depois passá-la em pedacinhos de papel, estes serão atraídos para a régua. Essa eletrização irá depender muito do tipo de material que está sendo atritado.
Materiais diferentes têm diferentes tendências de ceder ou receber eletrões. Essa tendência pode ser ordenada em uma escala, chamada série triboelétrica.
Eletrização por Contato
A eletrização por contato ocorre quando um corpo é colocado em contato com outro, quando os dois são condutores. Se um desses corpos for eletrizado, a carga elétrica se torna estável e é redistribuída para ambos e os dois ficam com mesma carga e mesmo sinal.
A eficiência nessa forma de eletrização vai depender de os corpos serem condutores ou isolantes. Se um deles for isolante, a eletrização será local, isto é, vai restringir-se ao ponto de contato. Se os dois corpos forem condutores, durante o contato, que pode durar uma fração de segundo, o excesso ou a falta de eletrões distribuir-se-á pelos dois corpos, de acordo com a capacidade que cada um tem de armazenar cargas elétricas.
Se os corpos forem de materiais condutores, tiverem dimensões iguais e mesma forma as cargas serão iguais.
A capacidade de armazenamento de cargas elétricas de um corpo aumenta de acordo com as suas dimensões. 
 Se um corpo eletrizado e condutor for colocado em contato com outro corpo neutro, mas de dimensões muito maiores, o corpo menor ficará praticamente neutro. É o que ocorre quando ligamos um corpo eletrizado à terra: ele se descarrega
Eletrização por Indução Eletrostática
Na eletrização por indução eletrostática é necessário que haja um corpo eletrizado, que funcionará como indutor de um corpo neutro. Isso quer dizer que, os corpos não entrarão em contato um com o outro, mas haverá uma movimentação de cargas ou indução. Os eletrões do corpo neutro, dependo do sinal da carga do corpo indutor serão repelidos ou atraídos.
Existem dispositivos que mostram se um corpo está ou não eletrizado. São chamado de Eletroscópios. Um é o pêndulo eletrostático e o outro é o eletroscópio de folhas.
O indutor A, positivo, atrai as cargas negativas do induzido B. Assim, na face do induzido mais próxima ao indutor, temos acúmulo de cargas negativas, que não chegam ao indutor porque o ar entre eles é isolante. Por outro lado, a face do induzido mais afastada do indutor fica positiva. O corpo B (induzido) está eletrizado, apesar o número de protões continuarem igual ao número de eletrões. Dizemos que B está induzido, pois houveapenas separação das cargas. “Quando se aproxima um corpo eletrizado de um corpo neutro sempre haverá uma força de atração elétrica.”
Lei de Coulomb
A lei de Coulomb foi criada por Charles Augustin Coulomb em 1785 e refere-se a força de atração e repulsão de cargas elétricas puntiformes (com massa e dimensão desprezível), ou seja, a força elétrica. Esse cientista descobriu a intensidade das forças de atração e repulsão em partículas eletrizadas através de um experimento em que ele utilizou uma balança de torção.
Ele chegou a conclusão de que quando duas cargas elétricas, representadas por q¹ e q² são separadas uma da outra por uma distância d, se repulsam. Assim ele deu origem a fórmula matemática para medir essa intensidade:
Isso quer dizer que uma força elétrica (F) de atração ou repulsão entre partículas que estão eletrizadas são diretamente proporcionais à carga elétrica de cada partícula (q1 e q2) e inversamente proporcionais ao quadrado da distância que as separa (d).
F=forca(N)
Q1 e Q2=cargas de interaca (C).
D=distancia entre as cargas(m)
Campo Elétrico
A Terra possui um campo gravitacional, assim como qualquer outro planeta que tem a característica de atrair objetos próximos a ele. Da mesma forma, uma carga elétrica também possui um campo invisível ao seu redor que pode influenciar as cargas colocadas próximas. O campo elétrico é a força gerada pela ação de cargas elétricas. Para se calcular a intensidade de um campo elétrico em uma região podemos utilizar a seguinte equação:
E =F/|q|
E: Campo Elétrico(N/C)
F: Força Elétrica(N)
|q|: carga de prova(C)
Campo Elétrico Uniforme
Se uma carga estiver livre ela vai sofrer uma aceleração constante, por intermédio de um Movimento Retilíneo Uniformemente Variado (MRUV). A fórmula abaixo indica que a carga sofre também uma força constante:
F = q. E
Campo de uma Carga Pontual
A intensidade de uma carga puntual q é dada pela seguinte fórmula:
E = K .q
d²
Potencial Elétrico
O potencial elétrico é a capacidade de um corpo eletrizado repelir ou atrair outras cargas elétricas. Para medir a capacidade de trabalho de um campo elétrico utiliza-se a grandeza potencial elétrico. Pode-se utilizar a seguinte fórmula para calcular o potencial elétrico:
V: Potencial Elétrico(V)
Eq: Energia Potencial (J)
q: carga (C)
Conclusão
A eletrostática é um segmento da eletricidade, que estudatanto especificidades quanto comportamento das cargas elétricas em situação de repouso. Outro ponto de estudo da eletrostática são os corpos que se tornam eletrizados, ou seja, que recebem eletricidade.
esses corpos, por algum motivo, adquirem a capacidade de atrair ou repelir outros corpos, manifestando eletricidade. Já o corpo que não está eletrizado é chamado de neutro. Sendo assim, a eletrostática estuda os corpos que atraem outros através da manifestação da eletricidade.
Há dois conceitos que se opõem: condutor e isolante. Há substâncias que isolam a eletricidade, como o vidro, sendo chamados isolantes. Já as substâncias que conduzem eletricidade são chamadas condutores, como os metais. Outro termo importante é eletrização, sendo este o processo pelo qual um corpo passa a atrair outro mediante a eletricidade.
A eletrostática se baseia em alguns princípios, como o da atração e repulsão e o princípio da conservação de energia. O princípio da atração e repulsão diz que duas cargas de mesmo sinal se repelem e duas cargas de sinais contrários se atraem.
Já o princípio da conservação de energia é aplicado a toda a física. Quando se refere à eletricidade, é chamado de princípio da conservação da eletricidade ou de conservação da energia elétrica. Esse princípio diz que em um sistema isolado de corpos, a energia elétrica é constante, desde que não ocorra transformação de energia elétrica para outras formas de energia.
A eletrização por contato ocorre quando dois corpos condutores estão próximos uns aos outros. Quando um desses corpos se eletriza, ele se torna estável e sua carga é redistribuída, eletrizando o outro corpo também. Já a eletrização por indução eletrostática ocorre quando um corpo eletrizado conduz energia a um corpo que está neutro. Os corpos não terão contato entre si, havendo apenas a movimentação das cargas elétricas.
Bibliografia
GRIFFITHS, David J. (2011). Eletrodinâmica. São Paulo: PearsonEducation do Brasil Ltda
MACIEL, Noemia; FÍSICA - 11.ª CLASSE; Plural Editores Moçambique; Maputo - 2011
Paginas consultadas no dia 02/09/2017
https://pt.wikipedia.org/wiki/Eletrost%C3%A1tica
http://www.coladaweb.com/fisica/eletricidade/eletrostatica
http://www.sofisica.com.br/conteudos/FormulasEDicas/formulas15.php
https://www.todamateria.com.br/eletrostatica/
Anexo de fórmulas
	Cargaselétricas
	Cargaelétricaelementar
	
	
	Cargaelétrica
	
	
	Eletrização
	Eletrizaçãoporatrito
	Ambos os corpos eletrizados ficam com cargas de módulo igual, porém com sinais opostos.
	Eletrizaçãoporcontato
	O cálculo da carga resultante após o processo é dado pela média aritmética entre a carga dos condutores em contato.
	
	
	
	Eletrizaçãoporinduçãoeletrostática
	O processo é dividido em três etapas:
1ª etapa: Um bastão eletrizado é aproximado de um condutor inicialmente neutro, pelo princípio de atração e repulsão, os eletrões livres do induzido são atraídos/repelidos dependendo do sinal da carga do indutor.
2ª etapa: Liga-se o induzido à terra, ainda na presença do indutor.
3ª etapa: Desliga-se o induzido da terra, fazendo com que sua única carga seja a do sinal oposto ao indutor.
	Força de interação entre cargas
	Lei de Coulomb
	
	
	Constanteelétrica no vácuo
	
	Campo elétrico
	Intensidade do campo elétrico
	
	
	
	
	
	Potencialelétrico
	Energiapotencialelétrica
	
	
	Potencialelétrico
	
	
	
	
	
	Trabalho de uma força elétrica
	
	
	Diferença de potencial