Apostila fisica 3 cap23

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CAPÍTULO 23	CARGA ELÉTRICA.
23.1 Eletromagnetismo
		
Fricção de objetos;
	Magnetismo de magnetita;
Desenvolveu-se de forma independente as áreas de eletricidade e a do magnetismo até 1820.
Hans Oersted fez a ligação entre as duas áreas (cargas elétricas se movendo em um fio).
Em seguida vieram Michael Faraday com suas (visões e intuições), assim escrevia suas anotações sem equações.
Na metade do século XIX, James Clerk Maxwell matematizou as idéias de faraday.
Seu feito; descreveu a luz como uma onda eletromagnética, assim medidas elétricas e magnéticas poderiam determinar sua velocidade, (ótica, eletricidade e magnetismo).
Próximo passo foi de Heinrich Hertz, produzindo ondas eletromagnéticas, ondas curtas de rádio, (Marconi fez sua exploração prática).
23.2 Carga elétrica
Cargas elétricas são entes físicos responsáveis por alguns fenômenos naturais, alguns deles conhecidos por nós no dia a dia como: descargas produzidas por acúmulo eletrostático, atração, repulsão entre objetos e outros.
Destes fenômenos advêm-se a distinção entre corpos em equilíbrio elétrico ou em desequilíbrio.
Cargas que se repelem, como mostrado na figura (a) ao lado, onde dois cilindros carregados com cargas de mesmo sinal se repelem como evidenciado pelos vetores, força elétrica.
Na figura (b) cargas de sinais opostos se atraem. 
Veja aplicações de cargas elétricas na pág. 3 do livro texto, Vol. III Fundamentos de Física 4a. ed.
23.3 Condutores e isolantes
A carga elétrica pode mover-se em determinados materiais sem grandes obstáculos à temperatura ambiente. Esses materiais são eletricamente denominados condutores elétricos. Aqueles que apresentam alguma dificuldade à passagem de corrente são denominados isolantes.
A figura ao lado mostra uma barra de cobre isolada e neutra, mas que na presença de uma barra de plástico carregada negativamente, seus elétrons de condução migram para uma de suas extremidades, sendo portanto a extremidade carregada positivamente atraída por esta. Este é o fenômeno da indução.
Devemos ter em mente que a temperatura é um dos principais fatores que podem determinar se um dado material é um bom condutor ou não, em um dado regime de trabalho. Vejam por exemplo o experimento II na disciplina física III experimental, sobre curvas características de resistores.
Pesquise:	1. O que são elétrons de condução?
O que é carga induzida? Ver pág. 4. 
Semicondutores: microeletrônica – isolantes
Quando as cargas se movem em um dado sentido e os condutores no sentido oposto. Além disso podem conduzir apenas para valores específicos de diferenças de potencial, em alguns casos produzem grandes variações de corrente para pequenas variações da voltagem, sendo que o inverso pode também ser verdadeiro.
Supercondutores: apresentam resistência praticamente nula ao movimento de cargas elétricas através deles.
Observação se faz para a temperatura em questão.
A supercondutividade foi descoberta em 1911 pelo físico holandês Kammerlingh Onnes, mercúrio sólido a temperatura abaixo de 4.2 K.
23.4 Lei de Coulomb 
A figura ao lado mostra as possíveis situações que podem ocorrer para duas cargas q1 e q2, carregas e próximas uma da outra. Observe a direção e sentido do vetor força elétrica.
O módulo da força eletrostática seja ela de atração ou repulsão, entre cargas puntiformes de módulo q1 e q2 separadas por uma distância r é dado por:
			
								(1)
onde k é a constante eletrostática, igual a 
 					(2)
assim (1) se torna,
			
							(3)
Onde			
						(4) 
e a grandeza “(o” é a constante de permissividade. Ela fornece uma noção de quanto à interação entre as cargas dependem do meio no qual se encontram. 
O valor de é		“(o = 8,85x 10-12C2/N.m2 “, no vácuo.				(5) 
Estude com atenção as páginas 6 e 7 do livro texto, táticas para a resolução de problemas. 
Resolva os exercícios: 1E e 6E.
Exercício resolvido:
8P.A figura ao lado mostra três cargas sobre o eixo x, separadas por uma distância d. As cargas q1 e q2 estão fixas. A carga q3 é livre para mover ao longo de x, e se estabiliza em uma posição de equilíbrio,
(nenhuma força atua sobre ela). Ache q1 em termos de q2.
Solução:Como a resultante das forças que atuam em q3 é nula, temos:
 F23 = F13									(1).
Equacionando e comparando-as vem:
		
 ( 
			(2)	
23
.5 A carga é quantizada
Isto é 		q = ne , 		n = (1, (2, (3, ..., 				(6)
onde “e” é a carga elementar cujo módulo vale:
e = 1,60x10-19C. 							(7) 
Este valor é uma constante fundamental da natureza. (valores discretos).
Por exemplo. Para uma lâmpada de 100W, cerca de 1019 cargas elementares, entram e saem dela, a cada um segundo.
Faça os exercícios: 4E, 8P fig.canto direito em baixo, 19P.canto esquerdo 21P ao lado ( 
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_1114853746.unknown
_1115018183.unknown
_1115018618.unknown
_1114853660.unknown
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