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Professor Victor M Lima Enem Ciências da natureza e suas tecnologias Física Carga elétrica e processos de eletrização Eletrostática Átomo Eletrostática Eletrostática Carga elétrica • 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. Num átomo, o número de prótons é igual ao número de elétrons, e o átomo, como um todo, é eletricamente neutro. Eletrostática Unidade de Carga elétrica • Essas cargas têm o mesmo módulo mas sinais diferentes, esse valor tem como símbolo(e), denominado quantidade de carga elementar de valor, em módulo e = 1,6.10-19 C (coulomb), unidade de carga elétrica no sistema internacional SI. Eletrostática Princípios da Eletrostática • Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e de sinais opostos se atraem. • Num sistema eletricamente isolado(não troca cargas elétricas com o meio exterior), a soma algébrica das cargas positivas e negativas é constante Eletrostática Condutores e Isolantes • Os materiais isolantes, conservam as cargas nas regiões onde elas surgem. Os elétrons estão fortemente ligados aos seus núcleos • Os materiais condutores, espalham as cargas imediatamente. Os elétrons mais afastados do núcleo estão fracamente ligados ao mesmo. Eletrostática Processos de Eletrização • Contato Colocando-se em contato dois condutores, um eletrizado(A) e outro neutro(B), este se eletriza com carga de mesmo sinal que (A). Sendo (B) isolante, a carga não se espalha por sua superfície, conservando- se em torno do ponto de contato Eletrostática Se os dois corpos forem idênticos e estiverem inicialmente eletrizados com cargas QA e QB, após o contato eles terão cargas idênticas Q’ tal que Q’= (QA + QB)/2. Eletrostática Exemplos: Em todos os casos a seguir as esferas são idênticas, e após colocadas em contato são separadas e cada uma delas ficará com carga Q’: a) QA = 0 e QB= – 8μC Eletrostática b) QA= 2C e QB= – 6C Eletrostática c) QA = 6μC, QB = -8 μC e QC= 12 μC Eletrostática Processos de Eletrização • Atrito Para que ocorra eletrização por atrito os corpos atritados devem ser de materiais diferentes e a distribuição de cargas obedece à série triboelétrica abaixo. mineral Resina Enxofre ( S ) Eletrostática Processos de Eletrização • Indução Induzir eletricamente significa provocar uma separação de cargas, sem que haja contato.I Eletrostática A esfera eletrizada provoca uma indução elétrica (movimentação de cargas) nas outras duas até que elas apresentem a distribuição indicada na figura 3. Eletrostática Segundo processo Eletrostática Os elétrons livres do indutor serão repelidos, ficando o lado direito do induzido com excesso de elétrons e o lado esquerdo com falta de elétrons, fenômeno que recebe o nome de indução elétrica (figura 2). Eletrostática As cargas elétricas que se concentram nas duas extremidades opostas (denominadas cargas induzidas) são de mesmo módulo, mas de sinais opostos e, por esse motivo o induzido continua neutro. Eletrostática Se o indutor tivesse cargas positivas, ao final de todo o processo o induzido ficaria eletrizado com cargas negativas. Eletrostática • Um corpo eletrizado pode atrair um corpo neutro. Eletrostática Eletroscópios São dispositivos que apenas indicam se um corpo está ou não eletrizado não fornecendo o sinal da carga e nem seu módulo. Pêndulo eletrostático Eletrostática Eletroscópio de folhas Eletrostática Eletroscópio de folhas Fuiiiiiiiii ! Até!
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