ELETROSTTICA Contexto Histrico Tales de Mileto 625 a

ELETROSTÁTICA ü Contexto Histórico ü Tales de Mileto (625 a. C. -558 a. C. ) ü Pedaço de âmbar (resina fóssil) quando friccionado adquiria a propriedade de atrair corpos leves. ü Curiosidade. Imagem: Thales , um dos sete sábios da Grécia / Autor Desconhecido / Disponibilizado por Tomisti / Public Domain.

ELETROSTÁTICA ü Contexto Histórico ü William Gilbert (1544 -1603) ü Interessou-se pelo âmbar e suas peculiares propriedades. ü Testando outros materiais (pedras preciosas e vidro), constatou que outras substâncias também apresentavam tal propriedade de atrair objetos leves. ü Passou a chamar de elétricas esses materiais.

ELETROSTÁTICA ü Contexto Histórico ü Otto Von Guericke (1620 - 1686) ü Descobre o efeito de atração e repulsão entre corpos eletrizados. ü Constrói o primeiro gerador eletrostático.

ELETROSTÁTICA ü Contexto Histórico ü Stephen Gray (1670 - 1736) ü Inicia os estudos sobre a eletrização por contato. ü Divide os materiais em isolantes e condutores e entende a eletricidade como um fluido presente nos corpos.

ELETROSTÁTICA ü Contexto Histórico ü Benjamin Franklin (1706 -1790) ü Primeira teoria formulada: teoria do fluido único. ü Admitia que todo corpo possuísse certa quantidade de um fluido indestrutível, associado a matéria em maior ou menor quantidade. ü Um corpo em estado neutro teria uma quantidade desse fluido elétrico que era chamada a quantidade normal de fluido para esse corpo. ü Se o corpo tivesse excesso desse fluido estaria eletrizado positivamente. Se tivesse falta, estaria eletrizado negativamente.

ELETROSTÁTICA ü Modelos atômicos J. J. Thomson Rutherford Schrodinge r

ELETROSTÁTICA ü Teoria atômica moderna ü A matéria é constituída por átomos, e estes por sua vez são formados por elétrons, prótons e nêutrons. Descobriu-se que os elétrons e os prótons possuem carga elétrica, e que os nêutrons não.

ELETROSTÁTICA ü Teoria atômica moderna ü Carga elétrica nada mais é do que uma propriedade existente entre prótons e elétrons que possibilita a ocorrência de interação entre eles. Lembre-se que ocorre interação entre dois corpos quando eles trocam forças entre si, ou seja, quando um aplica força sobre o outro.

ELETROSTÁTICA ü Corpos neutros e corpos eletrizados ü Os objetos materiais são formados por átomos, o que ü ü significa que eles são constituídos de elétrons e prótons (e nêutrons). Um objeto neutro possui mesmo número de elétrons e prótons. Um corpo eletrizado (ou eletricamente carregado) apresenta um desequilíbrio nos números de prótons e elétrons. Corpo negativamente carregado: número de elétrons superior ao número de prótons. Corpo positivamente carregado: número de prótons superior ao número de elétrons.

Corpo eletricamente neutro Corpo eletrizado positivamente Corpo eletrizado negativamente

ELETROSTÁTICA PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA ELETROSTÁTICA

Exercícios de revisão 1. Para que um corpo seja eletrizado com carga elétrica negativa, podemos afirmar que, certamente: (a) Foram retirados elétrons do corpo. (b) O corpo recebeu prótons. (c) O corpo recebeu elétrons. (d) Foram retirados prótons do corpo. 2. Um corpo A, inicialmente neutro, cede alguns elétrons a um corpo B, também inicialmente neutro. (a) Quais são os sinais das cargas elétricas adquiridas por A e B? (b) Que tipo de força elétrica os corpos trocam, na situação final? 3. Três corpos A, B e C estão inicialmente neutros. Sabe-se que o corpo A cede alguns elétrons para os corpos B e C. (a) Quais são os sinais das cargas elétricas adquiridas por A, B e C? (b) Que tipo de força elétrica os corpos A e B trocam, na situação final? (c) Que tipo de força elétrica os corpos B e C trocam, na situação final?

ELETROSTÁTICA ü Carga elementar e Quantidade de Carga Elétrica ü 1 carga elétrica elementar (e) = 1, 6 x 10 -19 C (Coulomb). ü A quantidade de carga elétrica de um corpo é dada pela expressão: Q = +/- n. e Q: quantidade de carga elétrica. e: carga elétrica elementar +/- n: número de prótons ou elétrons em excesso ü 1 Coulomb (6, 25. 1018 elétrons) , é uma quantidade de carga muito grande aproximadamente seis quintilhões de elétrons. Seria praticamente impossível manter essa quantidade de carga sob controle, caso estivesse concentrada numa região muito pequena. Frequentemente as cargas elétricas dos corpos é muito menor do que 1 Coulomb.

Exercícios de revisão 1. Um corpo está eletrizado com 1 C, quantos elétrons ele tem em falta? 2. Os corpos ficam eletrizados quando perdem ou ganham elétrons. Imagine um corpo que tivesse um mol de átomos e que cada átomo perdesse um elétron. Qual seria a carga (Coulombs) desse corpo eletrizado? (Dados carga do elétron=1, 6. 10 -19; mol=6, 0. 1023). 3. Em uma experiência de laboratório, um técnico constatou que um corpo de prova estava carregado com uma carga elétrica cujo modulo era de 7, 2. 10 -19 C. Em relação a esse fato classifique cada afirmação a seguir em certa ou errada. I - Se a carga elétrica desse corpo em prova for positiva, podemos concluir, que ele possui somente prótons. II - Se a carga elétrica desse corpo de prova for negativa, ele possui somente o número de prótons maior que o número de elétrons. III - Como o valor elétrico do corpo não é múltiplo da carga a medida esta errada e não merece confiança.

ELETROSTÁTICA ü Condutores e isolantes ü Há materiais, que no seu interior, os elétrons podem se mover com facilidade. Tais materiais são chamados condutores elétricos. ü Um caso de interesse especial é o dos metais. Nos metais, os elétrons mais afastados núcleos estão fracamente ligados a esses núcleos e podem se movimentar facilmente. Tais elétrons são chamados elétrons livres. ü Exemplos: Ouro, prata, cobre ferro, alumínio. .

ELETROSTÁTICA ü Isolantes ü Há materiais, que no seu interior os elétrons têm grande dificuldade de se movimentar, eles estão fortemente ligados aos átomos. Dizemos que o material não é um bom condutor elétrico, ou seja, é um isolante elétrico (também chamado de dielétrico). ü Exemplos: Borracha, plástico, isopor, ebonite, vidro, lã. . .

Lei de Coulomb Entre 1785 e 1791 Coulomb pesquisou a interação entre cargas elétricas, usando balanças de torção para medir a intensidade da mesma. Sua descoberta mais importante é a dependência da força de interação entre cargas elétricas com o inverso do quadrado da distância que as separa, formalmente idêntica à lei de atração gravitacional descoberta por Isaac Newton. Força entre duas partículas carregadas (cargas puntiformes) – grandeza vetorial Direção: reta que une as duas partículas Sentido: cargas de mesmo sinal: repulsiva; de sinais diferentes: atrativa. Módulo: dado pela Lei de Coulomb: força elétrica entre duas partículas com cargas elétricas q 1 e q 2 (em coulombs), separadas por uma distância d (em metros):