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Processos de Eletrização Física Prof.: Renato Medeiros.

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1 Processos de Eletrização Física Prof.: Renato Medeiros

2 Toda a matéria é constituída de átomos... Sua constituição… núcleo - região constituída basicamente por dois tipos de partículas. - Prótons (apresentam massa e dotadas de carga elétrica positiva). - Nêutrons (apresentam massa praticamente igual a do prótons e possuem carga elétrica nula). eletrosfera - região constituída pelos elétrons. - Elétrons são partículas que apresentam massa extremamente reduzida, dotadas de carga elétrica negativa e de valor absoluto igual a dos prótons.

3 Corpos carregados eletricamente Corpos carregados apresentam o número de prótons diferente do número de elétrons. Negativamente - Há um excesso de elétrons no corpo. Positivamente – Há uma falta de elétrons no corpo

4 CONDUTORES ELETRIZADOS LIGADOS À TERRA Quando um condutor estiver eletrizado positivamente, elétrons sobem da Terra para o condutor, neutralizando seu excesso de cargas positivas. Quando um condutor estiver eletrizado negativamente, seus elétrons em excesso escoam para a Terra.

5 Princípio de atração e repulsão Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas elétricas de sinais diferentes se atraem. Para explicar as causas dessas interações podemos dizer que elétrons e prótons possuem carga elétrica de espécies diferentes.

6 CORPOS BONS E MAUS CONDUTORES DE ELETRICIDADE Os materiais onde as cargas se conservam no lugar onde elas surgem são chamados isolantes, maus condutores ou dielétricos. Exemplo: Vidro Os materiais onde as cargas se espalham imediatamente são chamados condutores. É o caso dos metais. Nos condutores metálicos, os elétrons mais afastados do núcleo são fracamente ligados ao mesmo podendo abandonarem o átomo e movem-se pelos espaços interatômicos - esses são os chamados elétrons livres.

7 Além... Semicondutores Condutividade elétrica é intermediária entre os condutores e isolantes. Podemos controlar uma corrente elétrica. Supercondutores Materias que apresentam resistência nula (ou condutividade infinita) ao fluxo de carga.

8 Inventou a balança de torsão para medir a força elétrica entre duas esferas. O experimento de Coulomb F = k q 1 q 2 /d 2 Charles A Coulomb (1736 – 1806) Cargas eletricas Unidade de carga 1 coulomb = 1 C Constante de Coulomb k = 9×10 9 N/C 2 ·m 2 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.

9 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? 625 x cargas elementares são necessários para formar 1 C Carga elementar e = 1,6 x C

10 F F F F FF LEI DE COULOMB ++ d q1q1 q2q2 -- d q1q1 q2q2 +- d q1q1 q2q2

11 Variando somente as cargas FF ++ d q1q1 q2q FF ++ d q1q1 q2q2 4 0,5 22 F q 1. q ,5 2

12 Variando somente a distância ++ d q1q1 q2q2 FF + + d F 1 d2d d2d F F (2d) 2 4d2d2 F

13 PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO Eletrização por atrito Atritando-se dois corpos A e B, os elétrons são forçados a passar de um corpo para o outro, ficando um carregado positivamente e o outro carregado negativamente.

14 Série triboelétrica 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 (-) A série indica para onde nos transferimos quando 2 materiais são colocados em forte contato, como o atrito.

15 UFRGS 2005 Prof. Luiz Carlos UFRGS 2005 Profs. Luiz CarlosF í s i c a 2006 Gráfico F x d Fd F(N) d(m) F 1 d2d2

16 PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO Eletrização por contato Colocando-se em contato dois condutores, um eletrizado e o outro neutro, este se eletriza com cargas do mesmo sinal de A.

17 PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO Eletrização por Indução Na eletrização por indução, o induzido eletriza-se com carga de sinal contrário ao indutor. A carga do indutor não se altera.

18 ELETROSCÓPIO DE FOLHAS Para determinar o sinal da carga do corpo que irá ser testado, deve-se carregar o eletroscópio anteriormente com cargas de sinal conhecido. Quando aproximamos o corpo em teste, dois casos são possíveis de ocorrerem: a) se as lâminas abrirem mais, o corpo em teste possui cargas com o mesmo sinal das cargas do eletroscópio. b) se as lâminas se aproximarem, o corpo possui cargas de sinal contrário às do eletroscópio.

19 Gerador de Van de Graaff Projetado para produzir energia estática. A máquina foi empregada em física nuclear para produzir as tensões muito elevadas necessárias em aceleradores de partículas.física nuclear Versões pequenas do gerador são freqüentemente vistas em demonstrações sobre eletricidade.

20 Gerador de Van de Graaff É uma máquina eletrostática na qual um gerador de alta voltagem fornece cargas elétricas a uma correia móvel que as conduz para uma cúpula metálica onde é atingida uma voltagem elevadíssima.


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