Eletrização e força elétrica Giovanni Ávila Física

A carga elétrica Matéria átomos: nêutrons, elétrons e prótons. Força tem o mesmo módulo para o próton e o elétron: carga elétrica Q Convenção: próton (+) e elétron (-) Carga elementar próton e elétron:

Carga elétrica Estado natural: carga total zero. Elétrons (retirar ou fornecer): comportamento elétrico. Carga quantizada: somente podemos tirar ou fornecer número inteiro de elétrons.

Carga elétrica Sinais opostos: atração Sinais iguais: repulsão Elétron: Próton: Nêutron: Princípio da conservação das Cargas Elétricas: a soma total das cargas antes e depois do evento é a mesma.

Condutores e Dielétricos Condutores: permite fluxo de cargas Sólidos: metais e grafite (elétrons) Líquidos: íons positivos e negativos Gases: elétrons e íons Isolantes: sólidos, líquidos e gasosos. Exceto o vácuo podem conduzir eletricidade dependendo das condições.

Eletrização Retirada de elétrons: eletrizado positivo Fornecimento de elétrons: negativo

Eletrização por atrito Atrito: trabalho sobre os elétrons passagem de menor atração para maior . Corpos eletrizados: cargas opostas com módulos iguais. Apenas elétrons são trocados. Mesmo material não se eletrizam. Somente pequena parte de elétrons se transfere.

Eletrização por atrito Condutor pode ser eletrizado desde que segurado por material isolante. Um mesmo corpo pode ser eletrizado positiva ou negativamente. Série triboelétrica. (+) Vidro, seda, cabelo, pele humana,algodão, borracha (-) Atritado com um da esquerda fica negativamente carregado, com um da direita fica positivamente carregado.

Eletrização por contato Mais eficaz nos condutores. Cargas tendem a ficar na superfície externa.

Eletrização por contato Se as esferas anteriores fossem do mesmo tamanho, a carga se dividiria igualmente entre elas. A divisão das cargas não depende do material das esferas, basta serem condutoras. Corpos condutores adquirem mesmos sinais depois do contato.

Eletrização por contato Se a soma das cargas for zero, após o contato também será, independente do tamanho. Acontece também em dielétricos, somente onde os corpos se tocam.

Eletrização por indução ou influência

Eletrização por indução Carga do indutor não é afetada. Carga do induzido tem sinal sempre oposto. Não confundir o simples fenômeno da indução com o processo de eletrização por indução.

Eletroscópio de folhas Esfera metálica Haste condutora Folhas metálicas leves e flexíveis.

Eletroscópio de folhas Bastão e eletroscópio tem mesmo sinal: abertura aumenta. Sinais opostos: abertura diminui.

Polarização de um dielétrico Não existe deslocamento significativo de elétrons. Alinhamento das moléculas. As extremidades terão cargas positivas e negativas.

Força elétrica Lei de Coulomb: a força é proporcional ao módulo do produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância.

Lei de Coulomb Unidade de Ko=Nm2/C2

Pêndulo elétrico

Constante dielétrica do meio Todos os meios materiais e dielétricos apresentam constante da Lei de Coulomb menor que a do vácuo.

Constante dielétrica Vácuo ........... 1 Ar ................. 1,005 Vidro ............ 4,5 Glicerina ....... 43 Água ............ 80 Forças elétricas diminuem. (Compostos iônicos)

A Lei de Coulomb e a Lei da Gravitação

Diferenças A força elétrica pode ser atrativa ou repulsiva enquanto a gravitacional é sempre atrativa. K depende do meio enquanto G não.

Semelhança