Eletricidade Tudo depende do eletron Robert Millikan mediu
Eletricidade Tudo depende do eletron
Robert Millikan mediu nossas massas e determinou, usando o resultado de Thomson, a nossa carga. m = 9, 1 x 10 -31 kg e = 1, 6 x 10 -19 C Robert Millikan 1868 – 1953 Nobel 1923
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- Sommerfeld Modelo atual Orbitais: s, p, d, f
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.
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 positiva “falta de elétrons” Carga negativa “excesso de elétrons”
A série indica para onde nos transferimos quando 2 materiais são colocados em forte contato, como o atrito. Série triboelétrica Mão humana Pele de coelho Vidro Nylon Seda Papel Borracha Acetato Poliester isopor PVC Mais negativo Exemplo: vidro com seda Vidro (+) e seda (-) Mais positivo
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
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.
A nossa tendência é “fugir” para mais longe possível de outras cargas negativas. Eletrizando por indução Principalmente quando um condutor permite que isto ocorra. O sinal da carga residente no corpo eletrizado é oposto ao da carga indutora. O eletróforo de Volta
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/C 2·m 2 Charles A Coulomb (1736 – 1806) Inventou a balança de torsão para medir a força elétrica entre duas esferas. F = k q 1 q 2/d 2 Cargas eletricas Unidade de carga 1 coulomb = 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 q 1 q 2 + F F - F d q 1 q 2 - F + d q 1 + F F d q 2 -
Variando somente as cargas 6 F 3 q 1 2 q 2 + 6 F + 6 F a 3 q 1. 2 q 2 d 2 F 2 F a 4 q 1. 0, 5 q 2 4 q 1 0, 5 q 2 + 2 F + d
Variando somente a distância F q 1 q 2 + + F 1 F a d 2 d F 4 + +++++++ d 2 d F 4 1 a 22 (2 d) d
Exercitando Complete as lacunas de forma que a Lei de Coulomb seja respeitada. F q 1 q 2 + + F F a q 1. q 2 d q 1 2 q 2 2 q 1 q 2 27 5 q 1 2 q 2 3 q 2 4 q 2 F 5 F 6 F 4 F 2 F 6 F 9 q 1 F 3 q 1 2 q 1 5 q 1 10 q 1 q 2 2 8 F 20 F 5 F
Exercitando Complete as lacunas de forma que a Lei de Coulomb seja respeitada. F q 1 q 2 + + F F a d 16 F 25 F 3 F d 4 d 5 d Ö 3 1 d 2 9 F 4 F F F 4 F 9 F 16 F 25 F 2 d 3 d 2 d 3 d 4 d 5 d Ö 2 d
Gráfico Fxd F(N) F d 1 1 1 4 1 9 1 16 1 F a 2 d 2 3 4 d(m)
Natureza vetorial da Força Eletrostática 1) F q 1 + F 4 q 2 FR FR = F 1 + F 2 Módulo da resultante: F FR = F 4 q 3 + + d Vetorialmente: F F 4 2 d a = 180 o FR = Ö F 12 + F 22 + 2 F 1. F 2. cos a 3 F FR = 4
Natureza vetorial da Força Eletrostática 2) F q 1 q 2 + + F 4 d Vetorialmente: Módulo da resultante: F FR = F + 4 FR = F 1 + F 2 F q 3 FR F 4 2 d - a = 0 o FR = Ö F 12 + F 22 + 2 F 1. F 2. cos a 5 F FR = 4
Natureza vetorial da Força Eletrostática F 1 FR = F 1 + F 2 a = 90 o 3) q 1 FR = Ö F 12 + F 22 + 2 F 1. F 2. cos a + d q 2 F 2 + 2 d F 2 q 3 - a FR = Ö F 1 2 + F 2 2 F 1 FR
Natureza vetorial da Força Eletrostática F 1 4) q 2 + a = 120 o a FR FR = F 1 + F 2 q 1 + - q 3 FR = Ö F 12 + F 22 + 2 F 1. F 2. cos a
Natureza vetorial da Força Eletrostática F 1 5) q 2 + a = 120 o a FR FR = F 1 + F 2 q 1 + - -2 q 3 FR = Ö F 12 + F 22 + 2 F 1. F 2. cos a
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