eletricidade 1

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Eletricidade
Engenharia Civil
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FACULDADE PITÁGORAS UBERLÂNDIA
ENGENHARIAS - ELETRICIDADE
Ementa
Eletrostática
• Carga Elétrica
• Processos de 
Eletrização
• Lei de Coulomb
• Força Elétrica
• Campo Elétrico
• Potencial Elétrico
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Eletromagnetismo
• Imã
• Lei de Faraday
• Lei de Lenz
• Força magnética
• Campo magnético
• Transformador
Eletrodinâmica
• Tensão
• Corrente elétrica
• Resistência
• Efeito Joule
• Lei de Ohm
• Equipamentos de 
bancada
• Leis de Kirchhoff
• Análise de circuitos
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Bibliografia
WALKER, Jearl; HALLIDAY, David; RESNICK, Robert. Fundamentos de 
física: volume 3: eletromagnetismo. LTC, 2009.
TIPLER, Paul A. Física: volume 2. LTC, 2000.
GUSSOW, Milton. Eletricidade Básica. 2ª Edição. 2001.
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CALENDÁRIO DE ATIVIDADES
Atividade Pontuação Data
Primeira Avaliação 7 pontos 24/04
Primeira Lista de Exercícios 1,5 pontos 17/04
Relatório Primeiro 
Laboratório
1,5 pontos 17/04
Segunda Avaliação 7 pontos 26/06
Segunda Lista de Exercícios 1,5 pontos 19/06
Relatório Segundo 
Laboratório
1,5 pontos 19/06
Calendário de Atividades
Eletricidade
Eletrostática: Aula 1
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Átomos
Toda matéria é constituída por 
átomos.
Estrutura atômica
• Prótons (carga positiva)
• Nêutrons 
• Elétrons (carga negativa)
Átomo no estado natural:
• Número de prótons é igual ao 
número de elétrons.
• Equilíbrio elétrico
Átomos
Número atômico (Z)
• É o número de prótons de um 
átomo.
Número de massa (A)
• Número de prótons e nêutrons 
existentes no núcleo de um átomo
Massa atômica
• Massa cuja unidade representa 
1/12 da massa de um átomo de 
Carbono-12.
Representação:
Exemplos:
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Átomos
Núcleo atômico
• Os nêutrons e os prótons 
compõem o núcleo atômico e os 
elétrons se localizam na 
eletrosfera.
• Os prótons e os nêutrons 
possuem massa 2000 vezes 
maior que os elétrons.
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Átomos
Eletrosfera
• A eletrosfera é formada por 
camadas ou orbitas
• A última camada da eletrosfera é 
denominada camada de valência
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Distribuição dos elétrons na eletrosfera
Cada camada ou órbita de um 
átomo pode conter no máximo 
um determinado número de 
elétrons
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Distribuição dos elétrons na eletrosfera
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Eletrosfera
Deslocamento de elétrons
Quando aplicada energia externa, os 
elétrons presentes nas últimas 
camadas a absorvem e assumem um 
estado de excitação.
Quando excitados, os elétrons se 
deslocam para camadas mais externas.
Quando não existem camadas mais 
externas para se deslocarem, os 
elétrons se desprendem da 
eletrosfera. 
• Dão origem aos “elétrons livres”.
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Eletrosfera
Deslocamento de elétrons
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Eletrosfera
Deslocamento de elétrons
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Eletrosfera
Átomo inerte ou estável
• Apresenta 8 elétrons na camada de valência
• Com exceção dos elétrons que apresentam apenas uma camada (máximo 2 
elétrons)
Ligação Iônica Ligação Covalente
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Materiais condutores e isolantes
CONDUTORES
Materiais que apresentam maior 
facilidade em perder elétrons
Apresentam uma maior concentração de 
elétrons livres
Exemplos:
• Cobre, ouro, prata, alumínio
ISOLANTES
Materiais que apresentam menor 
facilidade em perder elétrons
Apresentam uma menor concentração de 
elétrons livres
Exemplos:
• Borracha, vidro, cerâmica
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Ionização dos corpos
Como certos átomos são capazes de ceder 
elétrons e outros são capazes de receber, é 
possível produzir uma transferência de 
elétrons de um corpo à outro.
Quando isso ocorre, um corpo apresentará 
excesso de prótons e o outro apresentará 
excesso de elétrons.
Esse processo é denominado:
Ionização dos corpos
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Conservação da carga
Após o processo de ionização, a soma da carga elétrica dos dois 
corpos permanece constante
Lei da Conservação da Carga Elétrica
É o principio em física que estipula que a carga elétrica não pode ser 
criada ou destruída.
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Quantização da carga
 A carga elétrica em um corpo é dada pelo número 
de prótons ou número de elétrons em excesso
 A quantidade de carga elétrica de um corpo é dada 
por:
𝑄 = ± 𝑛 ∙ 𝑒
onde:
𝑄 é a quantidade de carga elétrica de um corpo
𝑛 é o número de prótons ou elétrons em excesso
𝑒 é a Carga Elementar
 Unidade SI é em Coulombs (C)
 Carga Elementar
• Carga, em Coulombs, de um elétron ou um próton:
𝑒− = −1,6 ∙ 10
−19𝐶
ou
𝑒+ = +1,6 ∙ 10
−19𝐶
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Exemplos
Sabendo que um átomo no seu 
estado natural apresenta:
𝑛º𝑝𝑟ó𝑡𝑜𝑛𝑠 = 𝑛º𝑒𝑙é𝑡𝑟𝑜𝑛𝑠
• Qual é a carga elétrica desse átomo?
Um certo corpo apresenta uma 
carga de +50𝑛𝐶.
• Quantos elétrons foram transferidos 
(perdidos) para produzir esta carga, isto 
é, quantos prótons existem a mais que 
elétrons nesse corpo?
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Exercício
Um certo corpo apresenta uma carga inicial de +30µC. Após um 
processo de eletrização, esse corpo passou apresentar uma carga de 
-10µC. Quantos elétrons foram transferidos para esse corpo?
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“Cargas iguais se repelem e cargas opostas se atraem”.
Lei das cargas elétricas
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Lei das cargas elétricas
O que está acontecendo na 
situação ao lado?
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Eletrização
Processo capaz de provocar a ionização dos corpos
• Surgimento de cargas devida a diferença entre o número de prótons e 
elétrons em um corpo.
Tipos de eletrização:
• Eletrização por atrito
• Eletrização por contato
• Eletrização por indução
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Eletrização
Eletrização por atrito
Dois corpos de matérias diferentes.
Um dos corpos perde elétrons e o 
outro os recebe.
Surgimento de cargas opostas.
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Eletrização
Eletrizaçãopor atrito
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Eletrização
Eletrização por contato
Troca de cargas devido o contato.
Procuram se equilibrar.
Surgimento de cargas com sinais 
iguais.
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Eletrização
Eletrização por contato
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Eletrização
Eletrização por indução
Aproximação de um corpo 
carregado (indutor) de um corpo 
neutro (induzido).
A formação de cargas depende do 
aterramento do corpo induzido.
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Eletrização
Eletrização por indução
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Exercício 
Considere quatro corpos inicialmente neutros: A, B, C e D. O corpo A trata-
se de um pedaço de seda, o corpo B é um bastão de vidro e os corpos C e D 
são compostos por um material desconhecido. Os corpos acima foram 
eletrizados da seguinte forma:
1. Os corpos A e B foram atritados;
2. O corpo B foi colocado em contato com o corpo C
3. O corpo C foi colocado próximo ao corpo D, que por sua vez foi aterrado.
Qual a carga de cada um dos corpos no final do processo de eletrização?