Processos de Eletrização Física Prof.: Renato Medeiros

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.

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

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.

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.

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.

Além ... Semicondutores Supercondutores 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.

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. 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

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 10-19 C 625 x 1016 cargas elementares são necessários para formar 1 C

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

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 q1 . q2 2 4 0,5

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

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.

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 (-)

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

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.

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.

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.

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. Versões pequenas do gerador são freqüentemente vistas em demonstrações sobre eletricidade.

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.