1 – O QUE É ELETROSTÁTICA?

Parte da eletricidade que estuda os fenômenos

associados a portadores de carga elétrica em repouso.

2- CARGAS ELÉTRICAS

Podemos definir carga elétrica como uma propriedade

associada intrinsicamente a certas partículas elementares

que constituem o átomo.

Embora existam modelos mais complexos para explicar

como essas partículas se distribuem no átomo,

adotaremos, por simplicidade, um modelo planetário.

Nesse modelo, o átomo possui duas regiões distintas: o

núcleo e a eletrosfera (região ao redor desse núcleo).

Um corpo se diz eletrizado quando as quantidades de

prótons e de elétrons são diferentes, isto é, ele tem falta

ou excesso de elétrons.

Corpo eletrizado

negativamente

Corpo eletrizado

positivamente

Corpo neutro: número de prótons (carga positiva) é

igual ao de elétrons (carga negativa)!

Carga Elementar: É o termo que era utilizado para

qualificar uma carga que não poderia ser mais dividida

(menor carga elétrica encontrada na natureza).

3 – QUANTIDADE DE CARGA ELÉTRICA (Q) DE UM

CORPO

Um corpo eletrizado está sempre com falta ou excesso

de um certo número n de elétrons, o módulo de sua

carga Q é múltiplo inteiro da carga elementar:

n: número de elétrons em falta

ou excesso

e: carga elementar (1,6. 10-19

C)

4- PRINCÍPIOS DA ELETROSTÁTICA

Existem dois importantes princípios da eletrostática:

I- Princípio da atração e repulsão: Cargas elétricas de

mesmo sinal se repelem e de sinais contrários se atraem

II- Princípio da conservação das cargas elétricas: Num

sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das

cargas elétricas permanece sempre constante.

Observação: Se a troca de cargas for por contato e os

corpos forem idênticos, a carga final de cada um será a

mesma e dada por:

5- CONDUTORES E ISOLANTES:

Os condutores são as substâncias nas quais os

ELÉTRONS se locomovem com

facilidade por estarem

fracamente ligados aos átomos.

Tem maior facilidade em

conduzir a eletricidade!

Como exemplo, podemos citar os

metais, que são bons condutores

de eletricidade.

Núcleo

• prótons: carga positiva

• nêutrons: carga neutra

Eletrosfera

• elétrons: carga negativa

ELETROSTÁTICA

Os isolantes são materiais que possuem os elétrons

estão ligados fortemente ao

átomo, o que dificulta sua livre

movimentação. São materiais

que não transmitem a energia

elétrica com facilidade ou nem

transmitem.

Evidentemente, não existe um condutor ideal ou um

isolante perfeito. Os isolantes só funcionam como tal até

determinado limite, que depende da tensão a qual estão

submetidos.

5- ELETRIZAÇÃO DOS CORPOS:

Os corpos na natureza possuem o mesmo número de

prótons e elétrons, ou seja, sua carga elétrica é zero.

Ao ganhar o perder elétrons, os corpos podem ser

eletrizados negativamente ou positivamente.

Existem três processos de eletrização:

I- Eletrização por atrito: foi descoberta pelo matemático

Tales de Mileto, na Grécia, aproximadamente em VI a.C.,

que constatou que o atrito a certos materiais poderiam

atrair pedações de pó.

Características:

- Inicialmente os dois corpos estão neutros.

- Após a eletrização, os corpos atritados ficam com

cargas de sinais opostos.

Assim, quando dois corpos neutros criados com

materiais diferentes são atritados, um fica eletrizado

negativamente, ou seja, ele ganha elétrons e o outro

positivamente, ocorrendo a perda de elétrons. As cargas

desses elementos são iguais, mas possuem sinais

opostos.

II- Eletrização por contato: ocorre quando um corpo é

colocado em contato com outro, quando os dois são

condutores. Se um desses corpos for eletrizado, a carga

elétrica se torna estável e é redistribuída para ambos e

os dois ficam com mesma carga e mesmo sinal.

Características:

- necessita de pelo menos um dos corpos carregado

eletricamente.

- separando-se os dois condutores, eles estarão com

cargas de mesmo sinal.

III- Eletrização por indução eletrostática: é necessário

que haja um corpo eletrizado, que funcionará como

indutor de um corpo neutro. Isso quer dizer que, os

corpos não entrarão em contato um com o outro, mas

haverá uma movimentação de cargas ou indução. Os

elétrons do corpo neutro, dependo do sinal da carga do

corpo indutor serão repelidos ou atraídos.

- Assim como na eletrização por contato, há

necessidade que pelo menos um corpo esteja

eletrizado.

- Diferentemente da eletrização por contato, o corpo

eletrizado (indutor) é somente aproximado do corpo

neutro (induzido), provocando, inicialmente, uma

separação das cargas.

Exemplos de aplicação

1- Um corpo foi eletrizado positivamente com carga

elétrica de 5,6.10-6

C. Dado: carga do elétron igual a 1,6.

10-19

C. Nesse corpo há:

a) excesso de 5,6.1013

elétrons

b) falta de 9.1025

elétrons

c) excesso de 3,5.1025

elétrons

d) excesso de 3.1013

elétrons

e) falta de 3,5.1013

elétrons.

ELETROSTÁTICA

2- Três esferas metálicas idênticas, eletricamente

neutras, são munidas de hastes verticais isolantes.

Eletriza-se a esfera B com carga 16 µC. Faz-se o contato

entre as esferas A e B; após realiza-se o contato entre as

esferas A e C. Podemos afirmar que distribuição final de

carga para a esfera C será:

a) 4 µC b) 6 µC

c) 8 µC d) 1 µC

e) 10 µC

3- O texto a seguir apresenta três lacunas.

“Se adicionarmos algumas partículas positivas a um

corpo eletricamente neutro, desaparece o equilíbrio. O

efeito das partículas positivas supera o das partículas

negativas e dizemos que o objeto está carregado

positivamente. Podemos também carregar

positivamente um objeto _________ algumas partículas

____________ e deixando, portanto, um excesso de cargas

___________.

As palavras que completam corretamente essas lacunas

são respectivamente,

a) acrescentando; negativas; positivas.

b) retirando; negativas; positivas.

c) retirando; positivas; negativas.

d) acrescentando; positivas; negativas.

e) retirando; positivas; positivas.

4- Três esferas P, Q e R estão eletrizadas. Sabe-se que P

atrai Q e que Q repele R. Pode-se afirmar que:

a) P e Q estão carregadas positivamente.

b) P e R estão carregadas negativamente.

c) P repele R.

d) Q e R têm cargas de sinais diferentes.

e) P e R têm cargas de sinais diferentes.

5- Duas esferas metálicas inicialmente eletrizadas com

cargas 10 µC e -2 µC são postas em contato. Após o

equilíbrio eletrostático, as esferas são separadas.

Percebe-se que a primeira fica com carga de 5 µC e a

outra com 3 µC. É correto afirmar que, a durante o

contato, a segunda esfera:

a) recebeu 3,125.1013

prótons

b) perdeu 2.1013

elétrons

c) perdeu 3,125.1013

de elétrons.

d) recebeu 2.1013

de prótons.

e) perdeu 3,125.1013

de prótons.

6- Dois corpos A e B estão separados e eletrizados com

cargas elétricas, respectivamente, iguais a QA = -2 C e

QB = 5 C. Colocando-os em contato, o corpo A transfere

1,0.1019

elétrons para o corpo B, sendo em seguida

separados. Dado: e= 1,6.10-19

C.

a) Qual era a quantidade total de carga existente no

ambiente antes de haver o contato?

b) No contato, que quantidade de carga o corpo A

transfere para o corpo B?

c) Quais são as quantidades de carga de cada um dos

corpos após a realização do contato?

d) Que tipo de força (de atração ou repulsão) existe

entre os corpos, antes e depois de ter havido o contato?

GABARITO:

1- E

2- A

3- B

4- E

5- C

6-

a) ΣQantes = +3 C;

b) Q = -1,6 C;

c) Q’A = -0,4 C e Q’B = +3,4 C (veja que: ΣQantes = ΣQdepois

= +3 C);

d) Antes e depois do contato, a força é de atração

(cargas de sinais contrários).