|
|
|
1. Conceitos básicos
Prótons = carga elétrica positiva (+) = +1,6 x 10-19 C.
Elétrons = carga elétrica negativa (-) = -1,6 x 10-19 C.
Neutrons = zero
* O valor 1,6 x 10-19 C é a carga elétrica elementar (a menor carga possível)
* A unidade C (COULOMB) é a unidade no S.I. utilizada para medir carga elétrica
* Íon = átomo eletrizado
Íon (+) = cátion = átomo que perdeu elétrons
Íon (-) = ânion = átomo que ganhou elétrons
2. Lei de Du Fay
Cargas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais contrários se atraem:
(+) > < (-)
< (-) (-) >
< (+) (+) >
3. Condutores e Isolantes
Condutores: são materiais que permitem o deslocamento de cargas elétricas com um pouco de resistência. Ex: metais e suas ligas, grafite, ácidos, bases, sais, água, corpo humano, terra, etc.
Isolantes: materiais que não permitem o deslocamento de cargas elétricas facilmente. Ex: porcelana, vidro, borracha, plástico, água destilada, enxofre, etc.
Semi-condutores: materiais que possuem propriedades intermediárias dos condutores e isolantes. Ex: Silício (Si), Germânio (Ge).
Supercondutores: são materiais permitem que as cargas elétricas circulem com muita facilidade. Ex: Mercúrio em estado sólido, porcelanas com muito baixa temperatura
4. Processos de eletrização
Eletrizar um corpo é retirar ou fornecer elétrons. Existem três tipos de eletrizar um corpo:
Por atrito: Ao atritarmos dois isolantes (de materiais diferentes), ocorre transferência de elétrons onde o doador fica com cargas positivas (+) e o receptor fica com cargas negativas (-).
Por contato: Colocando dois condutores em contato, ambos ficarão com cargas de mesmo sinal (predominado o sinal de maior carga).
Por indução: Aproximando-se um corpo A eletrizado positivamente de um condutor B neutro. Elétrons livres deste condutor são atraídos por A e se acumulam na região B, próxima de ª A região B fica com falta de elétrons e, portanto com excesso de cargas positivas. Ligando um fio terra, a terra repõem os elétrons que faltavam na região positiva de B. Tirando o fio terra, B fica com cargas negativas (-):
|
|
Obs:
|
5. Força elétrica – Lei de Coulomb
"A intensidade da força entre cargas puntuais (q1 e q2) é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância (r) entre elas":
|
|
Equação: Felet = C [(|q1||q2|) / r2] |
C é a constante eletrostática no vácuo ou no ar onde: C = 1/(4 p e0) = 8,99 x 109 N.m2 / C2
e0 = permissividade elétrica no vácuo = 8,85 x 10-12 C2/N.m2
Coulomb (C) - unidade de carga elétrica.
6. Comparações entre Força Elétrica e Força Gravitacional
|
Força Elétrica (Lei de Coulomb) |
Força Gravitacional (Lei de Newton) |
|
Felet = C [(|q1||q2|) / r2] |
Fgrav = G [(|m1||m2|) / r2] |
|
Atrativa e repulsiva |
Apenas Atrativa |
|
Válida tanto no nível microscópico (sub-atômico e molecular) quanto ao nível macroscópico |
Válida ao nível macroscópico |
|
Fgrav <<< Feletr |
|
|
O princípio da superposição é válido tanto para a Fgrav como para a Felet F = F1 + F2 + F3 + ... |
|
|
Teorema para cascas esféricas:
|
|
