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Pré-visualização | Página 1 de 7Por: Idelton Lemos 1 ELETRICIDADE Carga elétrica A matéria é formada de pequenas partículas, os átomos. Cada átomo, por sua vez, é constituído de partículas ainda menores, no núcleo: os prótons e os nêutrons; na eletrosfera: os elétrons. Às partículas eletrizadas (elétrons e prótons) chamamos "carga elétrica" . ( -)Elétrons Condutores de eletricidade São os meios materiais nos quais há facilidade de movimento de cargas elétricas, devido a presença de "elétrons livres". Ex: fio de cobre, alumínio, etc. Isolantes de eletricidade São os meios materiais nos quais não há facilidade de movimento de cargas elétricas. Ex: vidro, borracha, madeira seca, etc. Princípios da eletrostática "Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e de sinais contrários se atraem." "Num sistema eletricamente isolado, a soma das cargas elétricas é constante." Corpo neutro -> Nº prótons = Nº elétrons Corpo positivo -> O corpo perdeu elétrons Corpo negativo -> O corpo ganhou elétrons Medida da carga elétrica ∆ q = - n.e (se houver excesso de elétrons) ∆ q = + n.e (se houver falta de elétrons) e = ± 1,6.10-19 C ∆ q = quantidade de carga (C) n = número de cargas e = carga elementar (C) unidade de carga elétrica no SI é o coulomb (C) É usual o emprego dos submúltiplos: 1 microcoulomb = 1µ C = 10-6C 1 milecoulomb = 1mC = 10-3C Exercícios 1. Na eletrosfera de um átomo de magnésio temos 12 elétrons. Qual a carga elétrica de sua eletrosfera? 2. Na eletrosfera de um átomo de nitrogênio temos 10 elétrons. Qual a carga elétrica de sua eletrosfera? 3. Um corpo tem uma carga igual a -32. 10-6 C. Quantos elétrons há em excesso nele? 4. É dado um corpo eletrizado com carga + 6,4.10-6C. Determine o número de elétrons em falta no corpo. 5. Quantos elétrons em excesso tem um corpo eletrizado com carga de -16.10-9 C? Questões 6. Qual o erro na afirmação: "Uma caneta é considerada neutra eletricamente, pois não possui nem cargas positivas nem cargas negativas"? 7. O que acontece quando se acrescentam elétrons em um ponto de um isolante? E de um condutor? 8. Que tipo de carga elétrica se movimenta em um fio metálico? 9. O que são elétrons livres? Eles existem nos materiais condutores ou nos isolantes? 10. Quantos tipos de carga elétrica existem na natureza? Como se denominam? 11. Em que condições temos atração entre duas cargas elétricas? E em que condições elas se repelem? Prótons(+) Nêutrons(0) + + - - + - Por: Idelton Lemos 2 12. O que é ligação terra? PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO Eletrização por atrito Quando dois corpos são atritados, pode ocorrer a passagem de elétrons de um corpo para outro. plástico + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ perde elétrons recebe elétrons Eletrização por contato Quando colocamos dois corpos condutores em contato, um eletrizado e o outro neutro, pode ocorrer a passagem de elétrons de um para o outro, fazendo com que o corpo neutro se eletrize. Antes durante depois Eletrização por indução A eletrização de um condutor neutro pode ocorrer por simples aproximação de um corpo eletrizado, sem que haja contato entre eles. Ligação com a Terra "Ao se ligar um condutor eletrizado à Terra, ele se descarrega." - - Pêndulo eletrostático O pêndulo eletrostático é constituído de uma esfera leve e pequena. Aproximando-se um corpo eletrizado da esfera neutra, ocorrerá o fenômeno da indução eletrostática na esfera e ela será atraída pelo corpo eletrizado. Exercícios 1. Um corpo A, com carga QA = 8 µ C, é colocado em contato com um corpo B, inicialmente neutro. Em seguida, são afastados um do outro. Sabendo que a carga do corpo B, após o contato, é de 5 µ C, calcule a nova carga do corpo A. 2. Duas esferas metálicas idênticas, de cargas 4. 10-6C e 6.10-6C, foram colocadas em contato. Determine a carga de cada uma após o contato. Questões 3. Para evitar a formação de centelhas elétricas, os caminhões transportadores de gasolina costumam andar com uma corrente metálica arrastando-se pelo chão. Explique. 4. Segurando na mão uma esfera eletrizada de metal, é possível torná-la eletrizada? Por quê? Como se deve proceder para eletrizar essa esfera? 5. Um pedaço de borracha é atritado em uma certa região de sua superfície, adquirindo uma carga negativa naquela região. Esta carga se distribuirá na superfície de borracha? Por que? 6. Por que, em dias úmidos, um corpo eletrizado perde sua carga com relativa rapidez? 7. Que partícula é transferida de um corpo para o outro no processo de eletrização por atrito? lã --------__-- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + - + - _ _ _ _ _ _ ++ ++ - - - - Por: Idelton Lemos 3 LEI DE COULOMB "As cargas elétricas exercem forças entre si. Essas forças obedecem ao princípio da ação e reação, ou seja, têm a mesma intensidade, a mesma direção e sentidos opostos." Q 1 Q 2 F ρ F ρ d 2 21 d Q.Q KF = F= força de interação entre as cargas (N) Q = carga (C) d = distância entre as cargas (m) K = constante eletrostática (N.m2/C2) Kvácuo = 9.10 9 N.m2/C2 Exercícios 1. Dois corpos foram eletrizados positivamente. Um dos corpos ficou com uma carga de 10-5 C e o outro com uma carga de 10-7C. Determine a força de repulsão que aparecerá entre eles, se forem colocados a uma distância de 10-3 m um do outro. Considere Kvácuo = 9.10 9 N.m2/C2 2. Duas cargas de 8.10-4C e 2.10-3C estão separadas por 6 m, no vácuo. Calcule o valor da força de repulsão entre elas. 3. Duas cargas elétricas Q1 = 10.10 -6C e Q2 = - 2.10-6C estão situadas no vácuo e separadas por uma distância de 0,2 m. Qual é o valor da força de atração entre elas? 4. Uma carga de 10-12 C é colocada a uma distância de 10-5 m de uma carga Q. Entre as cargas aparece uma força de atração igual a 27.10-4 N. Determine o valor da carga Q. Considere Kvácuo = 9.10 9 N.m2/C2 5. Uma carga de 10-9 C é colocada a uma distância de 2.10-2 m de uma carga Q. Entre as cargas aparece uma força de atração igual a 9.10-5 N. Determine o valor da carga Q. Considere Kvácuo = 9.10 9 N.m2/C2 6. A que distância no vácuo devem ser colocadas duas cargas positivas e iguais a 10-4C, para que a força elétrica de repulsão entre elas tenha intensidade 10 N? 7. Colocam-se no vácuo duas cargas elétricas iguais a uma distância de 2 m uma da outra. A intensidade da força de repulsão entre elas é de 3,6.102 N. Determine o valor das cargas. 8. Duas cargas elétricas puntiformes positivas e iguais a Q estão situadas no vácuo a 2 m de distância, Sabendo que a força de repulsão mútua tem intensidade 0,1 N, calcule Q. Questões 9. É possível uma carga elétrica ser atraída por três outras cargas fixas e permanecer em equilíbrio? Faça um esquema justificando a resposta. 10. Descreva o método utilizado por Coulomb para medir a força elétrica. 11. |