Carga Eletrica

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Eletromagnetismo
Prof. Helio Jr.
Eletricidade e Magnetismo eram conhecido como fenômenos distintos.
 Tales de Mileto foi o primeiro a relata que o âmbar (resina fossilizada de árvores) ao ser friccionado adquire a propriedade de atrair objetos leves como, penas e plumas.
 Magnetita (Fe3O4) atraiam-se ou repeliam-se, dependendo de como se orientavam, e tinham propriedade de sempre atrair o ferro. (a bússola inventada pelos chineses – 3 A.C).
Tales de Mileto
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Hans Oersted
 Hans Oersted, em 1819, passando uma corrente elétrica por um fio metálico, percebeu que a agulha de uma bússola próxima se orientava sempre perpendicular ao fio.
 Em 1820, André Ampère, demonstrou que dois fios paralelos conduzindo corrente se atraem ou se repelem, dependendo, respectivamente, de se as correntes elétricas têm o mesmo sentido ou sentidos opostos. Concluindo que os fenômenos magnéticos são em geral resultante de corrente elétricas e que ímãs apresentam correntes circularem em seu interior.
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Carga Elétrica
Quando um bastão de vidro é atritado com seda, adquire essa capacidade graças a passagem de “algo”;
Esse “algo” é chamado genericamente de carga elétrica;
Os corpos nesse estado se encontram carregados de eletricidade, isto é, eletrizados;
Existem dois tipos de cargas elétricas: 
Benjamin Franklin 
Positiva;
Negativa.
Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e de sinais contrários se atraem.
Unidade1 do livro 
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Estrutura da Matéria
Matéria constituída de átomos;
Átomo:
Núcleo – parte central – prótons(+) e nêutrons;
Eletrosfera – periférica – elétrons(-);
Carga elétrica: propriedade da matéria presente tanto nos prótons quanto nos elétrons com a mesma intensidade;
Exemplo: Hélio – 2 prótons e 2 elétrons.
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Eletrização
Uma substância estará eletrizada quando a quantidade de prótons e elétrons forem diferentes;
Durante um processo de atrito somente os elétrons podem trocar de corpos e quando isso ocorre os corpos ficam eletrizados:
Positivamente;
Negativamente.
Somente os elétrons possuem mobilidade
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Valor da Carga Elementar
e = 1,6 * 10-19 C (Coulomb, SI)
A quantidade de carga elétrica de um corpo é sempre um múltiplo inteiro de e.
Q = n*e onde n = número de elétrons.(falta ou excesso)
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Eletrização
Eletrizar um corpo significa colocar ou retirar elétrons de um corpo. As principais maneiras de se eletrizar um corpo são:
	
	Por atrito
	Por indução
	Por contato
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Eletrização por atrito
Quando dois corpos são atritados ocorre a passagem de elétrons de um corpo para outro. Nesse caso dizemos que houve eletrização por atrito.
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Eletrização por contato 
Ocorre depois que dois corpos entram em contato e suas cargas elétricas se equilibram.
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Eletrização por indução
Ocorre por simples aproximação de um corpo neutro com um corpo eletrizado, sem que haja contato entre eles deixando o corpo neutro eletrizado.
 
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Potencial elétrico
Um corpo eletrizado tem uma grandeza chamada de potencial elétrico. É uma grandeza escalar determinada por um valor numérico podendo ser positivo ou negativo.
O potencial elétrico (normalmente medido em volts) depende da quantidade carga que o corpo tem, das suas dimensões e de onde está o corpo.
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Condutores elétricos
Meios materiais nos quais as cargas elétricas movimentam-se com facilidade.
Isolantes elétricos ou dielétricos
Meios materiais nos quais as cargas elétricas não têm facilidade de movimentação.
Condutores e isolantes
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Condutores e isolantes
O que determina se um material será bom ou mau condutor térmico são as ligações em sua estrutura atômica ou molecular. Assim, os metais são excelentes condutores de calor devido ao fato de possuírem os elétrons mais externos "fracamente" ligados, tornando-se livres para transportar energia por meio de colisões através do metal.
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Condutores e isolantes
Por outro lado temos que materiais como lã, madeira, vidro, papel e isopor são maus condutores de calor (isolantes térmicos), pois, os elétrons mais externos de seus átomos estão firmemente ligados
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Condutores
Átomos com :
 Poucos elétrons na última camada. 
 Têm facilidade de perder elétrons. 
 No átomo de um material (considerado condutor), os elétrons da última camada (elétrons livres), ficam trocando constantemente de átomo.
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Isolantes
 Muitos elétrons na última camada são isolantes. 
 Tem facilidade de receber elétrons.
Átomos com :
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Condutores e isolantes
exemplos:
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Semicondutores
Condutividade elétrica é intermediária entre os condutores e isolantes. Podemos controlar uma corrente elétrica.
Supercondutores
Materias que apresentam resistência nula (ou condutividade infinita) ao fluxo de carga.
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Condutores Esféricos
Teoremas para cascas esféricas:
 Uma casca esférica uniformemente carregada atrai ou repele uma partícula carregada exterior à casca como se toda a carga da casca estivesse concentrada em seu centro.
 Uma casca esférica uniformemente carregada não exerce nenhuma força eletrostática sobre uma partícula carregada que esteja localizada em seu interior.
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Lei de Coulomb
 Experimento da balança de Torção
Charles Coulomb
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Coulomb chegou às seguintes conclusões:
	 A força elétrica é diretamente proporcional a cada uma das duas cargas.
	 A força elétrica é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as cargas.
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Lei de Coulomb
Unidades:
 A força elétrica é muito mais intensa que a força gravitacional.
 A força elétrica é cerca de 1039 vezes mais intensa que a força gravitacional. Considerando o r = 5.3*10-11.
Constante eletrostática
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 Mantendo-se a distância entre as cargas e dobrando a quantidade de carga, a força elétrica será multiplicada por 4.
 Mantendo-se as cargas elétricas e dobrando-se a distância a força elétrica será dividida por 4.
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Superposição das Forças:
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Exemplos:
Duas esferas condutoras idênticas, A e B, eletricamente isoladas, separadas por uma distância a que é grande comparada às esferas. A esfera A tem uma carga positiva +Q; a esfera B está eletricamente neutra; e inicialmente, não há nenhuma força eletrostática entre as esferas.
Suponha que as esferas são ligadas momentaneamente por um fio condutor. Qual será a força eletrostática entre as esferas depois que o fio é removido?
 Suponha que a esfera A seja momentaneamente ligada à terra, e que a ligação-terra seja removida. Qual será, então, a força eletrostática entre as esferas?