Trabalho de Física

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Escola Estadual Aroldo de Azevedo
Trabalho 
De
Física
Conceitos de Carga Elétrica
Valéria Conceição das Graças Santos – 3º TC
São Paulo, Maio de 2017.
Conclusão
A matéria que constitui todos os materiais são constituídas de átomos. Os átomos são constituídos, pela concepção mais clássica, de prótons(P), nêutrons(N) e elétrons(e). Sendo que a carga elétrica de cada um é respectivamente positiva, neutra e negativa. 
Com certos estudos na área de física pode-se provar que a carga elétrica transportada por um próton é a mesma que a de um elétron, que serão diferenciadas apenas pelas cargas de sinais opostos.
Conceito de Carga Elétrica
A carga elétrica é um conceito físico que determina as interações eletromagnéticas dos corpos eletrizados.
Assim, a partir do atrito entre os corpos, ocorre o fenômeno chamado “eletrização”, de modo que todos os corpos possuem a propriedade de se atraírem ou se repelirem.
Dessa forma, cargas de mesma natureza (positivo e positivo, negativo e negativo) se repelem, enquanto que as cargas de sinais contrários (positivas e negativas) se atraem.
Isso ocorre pelo fato de que as cargas elétricas são formadas por partículas elementares que constituem os átomos, conhecidas como prótons (carga positiva), elétrons (carga negativa) e nêutrons (carga neutra).
No Sistema Internacional, a unidade de carga elétrica é o Coulomb (C) em homenagem ao físico francês Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) pelas suas contribuições aos estudos da eletricidade.
O que é Descarga Eletrostática?
ESD (Electrostatic Discharge, descarga eletrostática) é a descarga repentina de eletricidade estática para o solo. Componentes sensíveis, como unidades de disco ou unidades de estado sólido de desktop ou notebook, podem ser danificados se estiverem no caminho da corrente quando a descarga ocorrer. Medidas especiais devem ser sempre tomadas durante o manuseio de qualquer dispositivo que possa ser danificado pela eletricidade estática.
O dano por ESD ocorre quando uma carga em uma mão ou ferramenta encontra um caminho de menor resistência em uma unidade. À medida que a corrente flui para a unidade, se a quantidade máxima de energia que peças da unidade puderem dissipar for menor do que a energia da carga, poderá haver dano. Em uma unidade de disco rígido de desktop ou notebook, os caminhos parecidos com papel de alumínio da placa de circuito, que são feitos para suportar pequenas quantidades de tensão, podem ser destruídos. Se o dano for apenas parcial, o sinal que deverá passar pelo caminho poderá se tornar intermitente, causando a degradação do sinal.
Eletrização de Corpos
A única modificação que um átomo pode sofrer sem que haja reações de alta liberação e/ou absorção de energia é a perda ou ganho de elétrons.
Por isso, um corpo é chamado neutro se ele tiver número igual de prótons e de elétrons, fazendo com que a carga elétrica sobre o corpo seja nula.
Pela mesma analogia podemos definir corpos eletrizados positivamente e negativamente.
Um corpo eletrizado negativamente tem maior número de elétrons do que de prótons, fazendo com que a carga elétrica sobre o corpo seja negativa.
Um corpo eletrizado positivamente tem maior número de prótons do que de elétrons, fazendo com que a carga elétrica sobre o corpo seja positiva.
	Fique atento:
É comum haver confusão sobre corpos positivamente carregados, principalmente, já que é plausível de se pensar que para que o corpo tenha carga elétrica positiva ele deva receber carga elétrica positiva, ou seja, ganhar prótons.
Quando na verdade um corpo está positivamente carregado se ele perder elétrons, ficando com menos carga elétrica negativa.
Para que durante os cálculos você não se confunda, lembre que a física vista a nível de ensino médio estuda apenas reações elementares e cotidianas, como o movimento de elétrons. As reações onde as partículas intranucleares (nêutrons e prótons) podem ser modificadas são estudadas na parte da ciência conhecida como Física Nuclear.
Eletrizar um corpo significa basicamente tornar diferente o número de prótons e de elétrons (adicionando ou reduzindo o número de elétrons).
Podemos definir a carga elétrica de um corpo (Q) pela relação:
Onde:
Q= Carga elétrica, medida em coulomb no SI
n= quantidade de cargas elementares, que é uma grandeza adimensional e têm sempre valor inteiro (n=1, 2, 3, 4 ...)
e= carga elétrica elementar ()
A eletrostática é basicamente descrita por dois princípios, o da atração e repulsão de cargas conforme seu sinal (sinais iguais se repelem e sinais contrários se atraem) e a conservação de cargas elétricas, a qual assegura que em um sistema isolado, a soma de todas as cargas existentes será sempre constante, ou seja, não há perdas.
Circuitos Elétricos
Circuitos elétricos são os caminhos para a transmissão da corrente elétrica, isto é, para transportar eletricidade. Dessa maneira, o circuito permite que a eletricidade chegue às lâmpadas, a eletrodomésticos e a vários outros aparelhos e dispositivos. Os cientistas estudaram a eletricidade durante séculos, mas foi só no início do século XIX que descobriram como criar um fluxo contínuo de eletricidade e canalizá-lo através de circuitos.
Campos e Forças Eletromagnéticas
A força eletromagnética é a força que um campo magnético exerce sobre forças elétricas. As forças elétricas e magnéticas são igualmente forças fundamentais. Conquanto não estejamos em condições ainda de nos darmos conta, o fato é que essas forças estão também presentes no cotidiano das pessoas. Isso porque forças de atrito e reações normais às superfícies são forças que derivam dessas. Isso ocorre porque são as forças entre os átomos que dão origem a algumas forças com as quais já estamos bastante familiarizados. No entanto as forças entre os átomos são forças elétricas. Dizemos que as forças interatômicas derivam das forças eletromagnéticas que são um tipo de interação que envolve diretamente as seguintes partículas elementares: prótons e elétrons. Mas é importante destacar que, de uma forma ou de outra, essa interação atinge todas as outras partículas conhecidas, com exceção do gráviton e do neutrino.
Grandes avanços tecnológicos foram possíveis graças às descobertas em torno do eletromagnetismo. Desde uma simples lâmpada acesa às imagens do encontro da sonda Deep Impact, e o choque de seu módulo Impactor, com o cometa Temple1.
Mas, mais que o avanço tecnológico, o eletromagnetismo está associado à própria estrutura da matéria. Campos elétricos e magnéticos são, na verdade, aspectos diferentes de um mesmo campo fundamental, o campo eletromagnético. E sua compatibilização com a mecânica quântica nos levou à Eletrodinâmica Quântica, desvendando fenômenos como corrente de condução, polarizações, magnetismo dos materiais, interações químicas. Enfim, de que a própria vida pode ser entendida através do Eletromagnetismo.
Exercícios Resolvidos
1 - (Unitau-SP) Uma esfera metálica tem carga elétrica negativa de valor igual a 3,2 . 10-4 C. Sendo a carga do elétron igual a 1,6 10-19 C, pode-se concluir que a esfera contém:
a) 2 . 1015 elétrons
b) 200 elétrons
c) um excesso de 2. 1015 elétrons
d) 2 . 1010 elétrons
e) um excesso de 2 . 1010 elétrons
Q = n.e
3,2 . 10 -4 = n . 1,6 . 10-19
n= 3,210-4
1,6 . 10-19
n = 2 . 1015 elétrons
Como o corpo tem carga elétrica negativa, ele possui excesso de elétrons, portanto, a resposta correta é a alternativa C.
2 - Calcule a carga elétrica de um corpo que possui excesso de 24 . 1012 elétrons. Considere o módulo da carga elementar igual a 1,6 . 10-19 C.
Q=n.e
Q=24.1012 .(-1,6.10-19)
Q =  - 38,4 .10-7 C