aula_01_conceitos

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Conceitos básicos de 
eletricidadeeletricidade
A matéria é formada de pequenas 
partículas, os átomos. Cada átomo, por sua 
vez, é constituído de partículas ainda 
Cargas Elétricas
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 denominada eletrosfera. 
Cargas Elétricas
Os prótons e os elétrons apresentam uma 
importante propriedade física, a carga elétrica. A 
carga elétrica do próton e a do elétron têm a 
mesma intensidade, mas sinais contrários. A 
carga do próton é positiva e a do elétron, 
negativa.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 negativamente quando recebe elétrons.
Cargas Elétricas
Sendo a carga do elétron a menor quantidade de 
carga elétrica existente na natureza, ela foi 
tomada como carga padrão nas medidas de 
carga elétricas. 
No Sistema Internacional de Unidades, a unidade 
de medida de carga elétrica é o Coulomb (C).
No Sistema Internacional de Unidades, a unidade 
de medida de carga elétrica é o Coulomb (C).
A carga do elétron, quando tomada em módulo, é 
chamada de carga elementar e é representada 
por e.
carga elementar: 1,6.10 - 19 C
carga do elétron: - 1,6.10 - 19 C
carga do próton: + 1,6.10 - 19 C
Princípio da atração e repulsão
• Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem;
Princípios da Eletrostática
• Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem;
• Cargas elétricas dede sinais opostos se atraem.
Princípio da conservação das cargas
Num sistema eletricamente isolado, a soma Num sistema eletricamente isolado, a soma 
algébrica das quantidades de cargas 
positivas e negativas é constante.
Campo Elétrico
Chamamos de Campo Elétrico (Ē) a 
região do espaço onde um pequena carga 
de prova (q) fica sujeita a uma força de 
origem elétrica (F). As fontes do campo 
eletrostático são corpos eletrizados, que 
chamamos de Carga fonte (Q). chamamos de Carga fonte (Q). 
A carga de prova, também tem que ser 
eletricamente carregado, para que haja 
interação.
•• CampoCampo elétricoelétrico:: AA forçaforça elétricaelétrica dasdas partículaspartículas
carregadascarregadas éé transportadatransportada parapara outrasoutras
partículaspartículas carregadascarregadas pelopelo campocampo elétricoelétrico (E)(E)
queque cadacada cargacarga criacria emem voltavolta deladela mesmamesma..
Campo Elétrico
q
F
E
r
r
=
q
E → Campo elétrico (N/C) 
F → Força elétrica (N)
q → Carga elétrica (C)
Linhas de campo
As Linhas de forças (ou de campo) são 
linhas imaginárias, tangentes aos vetores 
campo elétrico em cada ponto do espaço 
sob influência elétrica e no mesmo sentido 
dos vetores campo elétrico.dos vetores campo elétrico.
Se Q>0 o vetor 
campo elétrico é de 
AFASTAMENTO
Se Q<0 o vetor 
campo elétrico é de 
APROXIMAÇÃO
Linhas de campo
Campo elétrico uniforme
Um campo elétrico é uma região do espaço 
onde o vetor representativo do campo (Ē) tem, 
em todos os pontos a mesma direção, o mesmo 
sentido e o mesmo módulo.
Num campo elétrico uniforme, as linhas de 
força são sempre retilíneas, paralelas entre si e força são sempre retilíneas, paralelas entre si e 
distanciadas igualmente.
Coulomb constatou que:
→ A intensidade da força elétrica é 
diretamente proporcional ao produto das 
cargas elétricas.
Lei de Coulomb
cargas elétricas.
→ A intensidade da força elétrica é 
inversamente proporcional ao quadrado da 
distância entre os corpos.
Portanto temos a equação que 
relaciona a intensidade da força elétrica (F) 
como sendo: 
F → Força elétrica (N)
Lei de Coulomb
F → Força elétrica (N)
Q1 e Q2→ Cargas elétricas(C)
d → Distância (m)
K=9,0.109 Nm2/C2 
Potencial elétrico
Uma carga puntiforme isolada gera no 
espaço que a rodeia a possibilidade de 
se ter uma energia potencial elétrica. 
Para isso basta colocar uma carga de 
prova nesse espaço. A partir dessa idéia, prova nesse espaço. A partir dessa idéia, 
define-se o potencial elétrico (V) de um 
ponto do espaço como a quantidade de 
energia potencial elétrica (Epot.) por 
unidade de carga de prova (q) colocada 
nesse ponto:
Potencial elétrico
V → Potencial elétrico (V)
Epot→ Campo elétrico (N/C)
q → Carga (C)
•• éé aa mudançamudança nana energiaenergia potencialpotencial elétricaelétrica entreentre doisdois
pontospontos emem umum campocampo elétricoelétrico porpor unidadeunidade dede cargacarga ee éé
sinônimosinônimo dodo termotermo diferençadiferença dede potencialpotencial elétricoelétrico..
RepresentaRepresenta aa forçaforça motrizmotriz queque fazfaz asas partículaspartículas
carregadascarregadas sese moveremmoverem ee éé muitasmuitas vezesvezes chamadaschamadas dede
forçaforça eletromotriz,eletromotriz, ouou FEMFEM..
Voltagem (V)Voltagem (V)
forçaforça eletromotriz,eletromotriz, ouou FEMFEM..
•• 11V=V=11J/J/11CC..
Superfície equipotencial
As superfícies equipotenciais são 
superfícies ao longo das quais o potencial 
é constante, porque é gerada por uma 
carga puntiforme então k e Q são 
constantes, 
assim todo ponto situado a 
mesma distancia (d) terá o 
mesmo potencial.
O processo de eletrização de um corpo é 
semelhante ao de um átomo. Se num 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, que 
é sempre um número inteiro n de elétrons, de modo que: 
Eletrização de um corpo
, sendo n um número inteiro.
Portanto, um corpo pode ser: 
a) eletrizado positivamente: falta de elétrons Q = +n.e 
b) eletrizado negativamente: excesso de elétrons Q = –n.e
enQ .=
Corrente Elétrica
Corrente elétrica é o movimento 
ordenado de cargas elétricas.
• Nos sólidos: elétrons livres. Ex.: Metais
• Nos líquidos: cátions e ânions. 
Ex.: H2O+NaCl
• Nos gases: cátions e elétrons. 
Ex.: Gás ionizado
•• CorrenteCorrente ElétricaElétrica:: OO movimentomovimento dede
partículaspartículas carregadascarregadas atravésatravés dede umum
condutorcondutor emem respostaresposta aa umum campocampo elétricoelétrico
aplicadoaplicado..aplicadoaplicado..
•• ProduzirProduzir correntecorrente elétricaelétrica requerrequer::
partículaspartículas carregadascarregadas livrementelivremente móveismóveis
emem algumaalguma substânciasubstância ee aa aplicaçãoaplicação dede
umauma forçaforça motrizmotriz..
•• AA correntecorrente éé estritamenteestritamente definidadefinida comocomo aa
quantidadequantidade dede cargacarga (q)(q) movendomovendo--sese próximopróximo
dede umum planoplano nono condutorcondutor porpor unidadeunidade dede tempotempo
(t),(t), ouou II == ∆∆q/q/∆∆tt..
•• UnidadeUnidade:: AmpèreAmpère (A),(A), queque éé igualigual aoao movimentomovimento
dede 11CC dede cargacarga passandopassando emem umum pontoponto emem umum
segundosegundo..segundosegundo..
•• SubunidadesSubunidades:: miliampèresmiliampères ((mAmA,, 1010--33 Ampères,Ampères,
milésimosmilésimos dede umum Ampère)Ampère) ouou emem microampèresmicroampères
((µA,µA, 1010--66 AmpèresAmpères,, milionésimosmilionésimos dede umum
AmpèreAmpère))..
t
Q
i
∆
=
Intensidade da Corrente Elétrica
t∆
i→ intensidade da corrente elétrica (A)
Q→ quantidade de carga(C) 
t→ tempo (s)
A = C/s
Efeitos da corrente elétrica
Efeito Joule: Quando uma corrente passa 
por um condutor metálico, há a 
transformação de energia elétrica em 
energia térmica. Esse efeito é denominado energia térmica. Esse efeito é denominado 
EFEITO JOULE.
Ex.: Ferro de passar roupa 
Chuveiro
Efeitos da corrente elétrica
Efeito Fisiológico: Os impulsos nervosos no 
corpo humano são transmitidos por estímulos 
elétricos, ela provocacontrações musculares 
no nosso organismo dependendo da sua no nosso organismo dependendo da sua 
intensidade pode causar parada cardíaca, 
porém, a tensão necessária para produzir 
uma parada cardíaca é de dezenas de volts, 
pois o corpo humano é um péssimo condutor 
quando comparado com os metais.
Efeitos da corrente elétrica
Efeito químico: Esse efeito resulta de 
um fenômeno elétrico molecular, sendo 
objeto de estudo da Eletroquímica. O 
aproveitamento do efeito químico se dá, aproveitamento do efeito químico se dá, 
por exemplo, nas pilhas, na eletrólise, 
como também na cromação e na 
niquelação de objetos. 
Efeito luminoso: Esse efeito resulta 
também de um fenômeno elétrico 
molecular. A excitação eletrônica pode 
Efeitos da corrente elétrica
molecular. A excitação eletrônica pode 
dar margem à emissão de radiação 
visível, tal como observamos nas 
lâmpadas fluorescentes.
Efeitos da corrente elétrica
Efeito magnético: Toda corrente elétrica 
gera ao seu redor um campo magnético. 
Essa efeito é inerente à corrente elétrica Essa efeito é inerente à corrente elétrica 
e a sua descoberta consolidou a 
associação entre a eletricidade e o 
magnetismo, dando origem ao 
eletromagnetismo.