Eletricidade Tudo depende do eletron.

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1 Eletricidade Tudo depende do eletron

2 m = 9,1 x 10-31 kg e = 1,6 x 10-19 C Robert Millikan
mediu nossas massas e determinou, usando o resultado de Thomson, a nossa carga. m = 9,1 x kg e = 1,6 x C Robert Millikan 1868 – 1953 Nobel 1923

3 Muitos foram os modelos de átomos, nossa moradia.
O atual leva em conta o Princípio da Incerteza. Não somos encontrados em endereços certos, mas em regiões prováveis. Modelo de Thomsom Modelo de Rutherford Modelo de Bohr Modelo de Bohr- Sommerfeld Modelo atual Orbitais: s, p, d,f

4 Por termos cargas negativas,
entre nós existe repulsão: cada um empurra o outro para mais longe possível. Porém entre nós e os prótons, que possuem cargas positivas, a atração é irresistível! Nos átomos somos numericamente iguais aos protons existente no núcleo, por isso os átomos apresentam-se, geralmente, neutros.

5 Na eletrização ocorre transferência de elétrons
Como ocupamos regiões em torno do núcleo, sempre que adquirimos energia suficiente, podemos escapar do campo de influência do núcleo e passar de um material para outro. Isto ocorre na ELETRIZAÇÃO. Na eletrização ocorre transferência de elétrons de um corpo para outro. Carga negativa “excesso de elétrons” Carga positiva “falta de elétrons”

6 Série triboelétrica Mais positivo Mais negativo Exemplo:
A série indica para onde nos transferimos quando 2 materiais são colocados em forte contato, como o atrito. Mão humana Pele de coelho Vidro Nylon Seda Papel Borracha Acetato Poliester isopor PVC Mais positivo Mais negativo Exemplo: vidro com seda Vidro (+) e seda (-)

7 Condutores e Isolantes
Em alguns materiais, muitos de nós, somos livres. Temos a liberdade de compartilhar com diversos átomos e, sob influência externa, movimentamos através da matéria. Condutores e Isolantes Possuem eletrons livres. Eles podem se movimentar, e levar energia de um ponto para outro . Não possuem eletrons livres. As cargas ficam localizadas. O material isolante não transmite eletricidade. Eletrização e Neutralização por contato MATERIAL CONDUTOR

8 Indução eletrostática
Temos muita mobilidade dentro de um condutor. Sob a influência de uma carga externa nós deixamos uma região negativa e outra positiva. Processo de separação de cargas que ocorre num condutor sob influência de cargas externas externas.

9 Eletrizando por indução
A nossa tendência é “fugir” para mais longe possível de outras cargas negativas. Principalmente quando um condutor permite que isto ocorra . Eletrizando por indução O sinal da carga residente no corpo eletrizado é oposto ao da carga indutora. O eletróforo de Volta

10 O experimento de Coulomb F = kq1q2/d2
Entre nós, cargas negativas, a força elétrica é de repulsão. O mesmo ocorre entre cargas positivas. Porém entre nós e os protons,cargas de sinais opostos, ela é de atração. Quanto mais próximos, mais intensa é a força elétrica. O experimento de Coulomb Constante de Coulomb k = 9×109 N/C2·m2 Charles A Coulomb (1736 – 1806) F = kq1q2/d2 Inventou a balança de torsão para medir a força elétrica entre duas esferas. Cargas eletricas Unidade de carga 1 coulomb = 1 C

11 Quantos de nós são necessários para constituirmos uma carga 1 C?
A nossa carga é chamada de “carga elementar” e é simbolizada pela letra “e”. Quantos de nós são necessários para constituirmos uma carga 1 C? Carga elementar e = 1,6 x C 625 x 1016 cargas elementares são necessários para formar 1 C

12 LEI DE COULOMB + d q1 q2 F F - d q1 q2 F F + - d q1 q2 F F

13 Variando somente as cargas
+ d q1 q2 3 2 6 F 6 F a q1 . q2 6 3 2 + d q1 q2 4 0,5 2 F 2 F a q q2 2 4 0,5

14 a Variando somente a distância + d q1 q2 F F a 1 d2 F 4 + + d + + + +

15 Exercitando Complete as lacunas de forma que a Lei de Coulomb seja respeitada. + d q1 q2 F a q1 . q2 F q1 2 q1 2 q1 2 q1 9 q1 q1 q2 F q1 q1 2 q1 2 q1 5 q1 10 q2 27 q2 5 q2 3 q2 2 q2 2 q2 q2 2 q2 3 q2 4 q2 4 3 F 5 F 6 F F 4 F 2 F 2 F 6 F 8 F 20 F 5

16 Ö Ö F a 1 d2 F 4 F 9 F 16 F 25 F 2 F 16 F 25 F 3 F 9 F 4 F d d 4 d 5 d
Exercitando Complete as lacunas de forma que a Lei de Coulomb seja respeitada. + d q1 q2 F F a 1 d2 F 4 F 9 F 16 F 25 F 2 F 16 F 25 F 3 F 9 F 4 F d d 4 d 5 d 3 Ö d 3 d 2 d 2 Ö d 2 d 3 d 4 d 5

17 Gráfico F x d F(N) d(m) F d F a 1 d2 1 1 1 4 2 1 9 3 1 16 4

18 1) Ö F 3F FR = F - FR = 4 4 FR = F1 F2 + a = 180o + FR = F12 F22 2F1
Natureza vetorial da Força Eletrostática + d q1 q2 q3 2d F 4 1) F 4 FR F F a = 180o FR = F1 F2 + Vetorialmente: Módulo da resultante: + FR = F12 F22 2F1 .F2.cos a Ö FR = F - F 4 FR = 3F 4

19 2) Ö F 5F FR = F+ FR = 4 4 FR = F1 F2 + a = 0o + FR = F12 F22 2F1
Natureza vetorial da Força Eletrostática F 4 2) + d q1 q2 - q3 2d F F FR F 4 a = 0o FR = F1 F2 + Vetorialmente: Módulo da resultante: + FR = F12 F22 2F1 .F2.cos a Ö FR = F+ F 4 FR = 5F 4

20 3) Ö Ö FR = F1 F2 + a = 90o + FR = F12 F22 2F1 .F2.cos a a + FR = F12
Natureza vetorial da Força Eletrostática F1 FR = F1 F2 + 3) a = 90o + q2 q1 - q3 d 2d + FR = F12 F22 2F1 .F2.cos a Ö F2 F2 F1 FR a + FR = F12 F22 Ö

21 4) Ö FR = F1 F2 + a = 120o a + FR = F12 F22 2F1 .F2.cos a
Natureza vetorial da Força Eletrostática F1 4) a = 120o + q1 q2 - q3 a FR FR = F1 F2 + F2 + FR = F12 F22 2F1 .F2.cos a Ö

22 5) Ö FR = F1 F2 + a = 120o a + FR = F12 F22 2F1 .F2.cos a
Natureza vetorial da Força Eletrostática F1 5) a = 120o + q1 q2 - -2q3 a FR FR = F1 F2 + F2 + FR = F12 F22 2F1 .F2.cos a Ö