APOSTILA 2 - CARGAS ELÉTRICAS - ARQUIVO EM PDF - (1)

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Curso : Eletrotécnica – 1º Módulo – 
Conceitos Básicos Fundamentais de Eletricidade 
Eletrostática 
 Eletrostática é o estudo das cargas elétricas em repouso. 
- Carga Elétrica 
 A matéria é formada de pequenas partículas, os átomos, cada átomo, por sua vez, é 
constituído de partículas ainda menores, os prótons, os elétrons e os nêutrons. Os 
prótons e os nêutrons localizam – se na parte central do átomo, e formam o núcleo. Os 
elétrons giram em torno do núcleo na região chamada de eletrosfera. Os prótons e os 
elétrons apresentam uma importante propriedade física, a carga elétrica. A carga elétrica 
do próton e a do elétron tem uma mesma intensidade mais sinais contrários. A carga do 
próton é positiva e a carga do elétron é negativa. 
 
 Num átomo não existe predominância de cargas elétricas, o número de prótons é igual 
ao número de elétrons. O átomo é um sistema eletricamente neutro. Entretanto, quando 
ele perde ou ganha elétrons, fica eletrizado. Eletrizado positivamente quando perde 
elétrons e eletrizado negativamente quando recebe elétrons. 
 Sendo a carga do elétron a menor quantidade de carga elétrica existente na natureza, 
ela foi tomada como carga padrão nas medidas de cargas elétricas . 
 No Sistema Internacional de Unidades a unidade de medida da carga elétrica é o 
Coulomb (C). 
 A carga do elétron, quando tomada em módulo é chamada de carga elementar e é 
representada pela letra e. 
Carga elementar - e = 1,6 x 10-19 C 
Carga do elétron - e elétron = -1,6 x 10-19 C 
Carga do próton - e próton = 1,6 x 10-19 C 
 
 O processo de eletrização de um corpo é semelhante ao de um átomo. Se em um 
corpo o número de prótons for igual ao número de elétrons, dizemos que ele está neutro. 
Quando um corpo apresenta uma falta ou um excesso de elétrons, ele adquire uma carga 
elétrica Q. 
 
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Portanto um corpo pode estar : 
 
- Eletrizado positivamente : falta de elétrons Q = + n . e 
- Eletrizado negativamente : excesso de elétrons dos elétrons Q = - n . e 
 
É usual o emprego dos submúltiplos : 
1 micro coulomb 1µC = 10-6C = 1 = 0,000001C 
 1.000.000 
 
1 nano coulomb 1nC = 10-9C = 1 = 0,000000001C 
 1.000.000.000 
 
1 pico coulomb 1pC = 10-12C = 1 = 0,000000000001C 
 1.000.000.000.000 
 
EXEMPLO : 
 
Determinar o número de elétrons existentes em uma carga de 1C. 
 
Q = n x e = n x 1,6 x 10-19 n = 1 = 6,25 x 1018 portanto : 6,25 x1018elétrons 
 1,6 x 10-19 
 
Atividade I : 
 
1) É dado um corpo eletrizado com carga 6,4µC. Determine o número de elétrons 
em falta no corpo. A carga do eletron e = -1,6 x 10-19C. 
 
2) Quantos elétrons em excesso tem o corpo eletrizado com carga -16nC ? 
 
3) Um corpo tem 3 x 1018 prótons. Sendo a carga elétrica do corpo ? 
 
 
Princípios fundamentais da eletrostática 
 
 Experiências comprovam que durante um ´processo de atrito, o número de cargas 
cedidas por um corpo é igual ao número de cargas recebidas pelo outro, o que permite 
enunciar o princípio de conservação da carga elétrica. 
 
 Em um sistema eletricamente isolado, é constante a soma algébrica das cargas 
elétricas. 
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 Aproximando – se dois corpos eletrizados de mesma carga elétrica, entre eles 
aparece uma força elétrica de repulsão, e entre corpos eletrizados de cargas elétricas 
diferentes, força elétrica de atração, o que permite enunciar o que permite enunciar o 
princípio de atração e de repulsão das cargas. 
 
 Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas elétricas de sinais opostos se 
atraem. 
 
 
 
Condutores e Isolantes 
 
 Denominam – se condutores as substâncias nas quais os elétrons se locomovem com 
facilidade por estarem fracamente ligados aos átomos. 
 Nos condutores, os elétrons mais distantes do núcleo abandonam o átomo, adquirindo 
liberdade de movimento : são os elétrons livres. 
 Em um condutor eletrizado, as forças de repulsão, que agem entre as cargas de 
mesmo sinal, fazem com que as cargas elétricas fiquem distantes uma das outras. O 
maior afastamento possível fica na superfície do corpo. 
 Em um condutor eletrizado , as cargas elétricas se localizam na sua superfície. 
 Por outro lado, chamam – se isolantes, ou dielétricos, as substâncias nas quais os 
elétrons não tem liberdade de movimento. 
 
 Nos isolantes, os elétrons não se movimentam com facilidade, pois estão fortemente 
ligados ao núcleo do átomo e dificilmente se libertará. 
 Isto no entanto, não quer dizer que um corpo isolante não possa ser eletrizado. A 
diferênca é que nos isolantes, as cargas elétricas aparecem na região que apareceram, 
enquanto nos condutores elas se disfrutem pela superfície do corpo.