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A carga elétrica Uma breve história da eletricidade Prof. Jonson D. Paixão E.E.E.P. Prof. Antônio Valmir da Silva Prof. Jonson D. Paixão 2 A importância da eletricidade Com exceção dos fenômenos governados pela força gravitacional, quase todos os demais são regidos pela força elétrica. Prof. Jonson D. Paixão 3 Âmbar (Eléktron) Prof. Jonson D. Paixão 4 No século VI a. C. na Grécia já se intrigavam com o fato do âmbar após se atritado com pelos de animais atrair objetos leves Resina fóssil Tales de Mileto (um dos seta sábios da Grécia antiga) Magnetita Prof. Jonson D. Paixão 5 Encontrado na região da Magnésia, na Turquia. • Diferente do âmbar suas propriedades eram eternas; • Se orientava geograficamente. Ímã Do francês “aimant” que quer dizer “amando”; Eles possuíam uma alma que atraia os objetos. Prof. Jonson D. Paixão 6 William Gilbert (1544 – 1603) Médico da rainha Elizabete I; Escreveu De Magnete; Prof. Jonson D. Paixão 7 Explicou a bússola; A terra era um grande ímã; Inseriu a terminologia “elétrico” e “eletrizado”; Fluido elétrico Stephen Gray (1670 – 1730) Mostrou outras formas de eletrização além do atrito; Definiu condutor e isolante elétrico Introduziu as expressões “carregado de eletricidade” e possui “carga elétrica”. Prof. Jonson D. Paixão 8 Charles Francois Du Fay (1698 – 1739) Mostrou que deveriam haver dois tipos de carga elétrica: eletricidade vítrea e eletricidade resinosa; Lei de Du fay: cargas elétricas de mesmo tipo de repelem e cargas elétricas de sinais opostos se atraem. Prof. Jonson D. Paixão 9 Benjamin Franklin (1706 – 1790) Estadista e cientista; Introduziu os termos eletricidade positiva e negativa; Os corpos recebiam ou perdiam fluido elétrico; Inventor do para-raios; Prof. Jonson D. Paixão 10 Eletromagnetismo Até o final do século XVIII: Eletricidade e magnetismo eram questões distintas; Não se conheciam as explicações para os fenômenos elétricos e magnéticos; Durante o século XIX os cientista obtiveram resultados práticos. Prof. Jonson D. Paixão 11 Alessandro Volta (1745 – 1827) Pilha – capaz de fazer a eletricidade “caminhar” através dos fios; A “pilha” era de fato uma pilha de discos. Prof. Jonson D. Paixão 12 Hans Christian Oersted (1777 – 1827) Mostrou uma conexão entre o efeito elétrico e o magnético em 1820; Essa conexão possibilitou a construção do motor elétrico. Prof. Jonson D. Paixão 13 James Clerk Maxwell (1831 – 1879) Físico e matemático escocês; Eletromagnetismo; Equações de Maxwell; Demonstrou que os campos elétricos e magnéticos se propagam na velocidade da luz Prof. Jonson D. Paixão 14 O átomo As explicações para os fenômenos elétricos e magnéticos só foram obtidas após a descoberta das partículas formadoras do átomo: Elétron – 1897 Próton – 1919 Nêutron – 1932 Foi constatado que os fenômenos elétricos e magnéticos são criados pelos prótons e elétrons; Elétrons e prótons em repouso produzem o efeito elétrico; Elétrons e prótons em movimento produzem os efeitos elétrico e magnético. Prof. Jonson D. Paixão 15 A Carga Elétrica A carga elétrica é a causa da força elétrica; Como existem dois tipos de força elétrica existem dois tipos de carga elétrica; Prof. Jonson D. Paixão 16 Todo átomo é eletricamente neutro; A carga elétrica é uma grandeza quantizada; No SI o nome oficial é quantidade de eletricidade. qp - Carga do próton - positiva qe - carga do elétron - negativa |qp| = |qe| = e = 1,6.10-19 C Coulomb Q = n.e Número de elétrons Relembrando Âmbar e magnetita; O átomo: • Partículas componentes; • Carga elétrica do átomo. Carga elétrica: • Dois tipos de carga de elétrica; • Quantidade de carga elétrica Prof. Jonson D. Paixão 17 Questões de aplicação 1) Um corpo inicialmente neutro recebe 2x1019 elétrons, quanto vale sua carga final, ela é positiva ou negativa? 2) Se retiramos de um objeto 3 milhões de elétrons qual será sua carga final? 3) Quantos elétrons foram retirados de um corpo para ele tenha ficado com uma carga de 8x10-10 C? 4)Quantos elétrons um pedaço de metal recebeu para que verificassem nele uma carga de -3,2x10-9C? 5) Um corpo possui 4x1013 elétrons e 6,5x1013prótons. Se este corpo está eletrizado, qual é sua carga? Prof. Jonson D. Paixão 18 Detone as dúvidas Qual a origem da palavra eletricidade? Qual a origem da palavra magnetismo? O que são materiais condutores? E materiais isolantes? Dê exemplos. O que nos permite afirmar que, em módulo, a carga do elétron é igual a do próton? O que significa dizer que a carga elétrica é quantizada? Qual é a unidade elétrica no SI? No SI, qual o nome oficial da carga elétrica? Por que chamamos e carga elétrica elementar à carga elétrica do próton? Prof. Jonson D. Paixão 19
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