Cargas Elétricas eEletrização

Física ElétricaProf.MarcoSimões

Cargaelétrica

• Éumapropriedadeinata dealgumaspartículasfundamentais,quedeterminaainteraçãoeletromagnéticaentreelas.

• Elaéumainvarianterelativística,ouseja,independedavelocidadedapartícula.

• Alémdisso,trata-sedeumagrandezaquantizada,ouseja,excetuando-seosquarks,todapartículapossuiumacargaelétricaqueéummúltiplointeirodacargaelementar.

• Amenorcargaelétricaéadoelétron:

e = −1,60217662× 10−19 coulombs

Natureza dascargas elétricas

Natureza dascargas elétricas

• Hoje sesabe que há dois tipos decargas elétricas,arbitrariamente chamadas por BenjaminFranklin(1706-1790)de:

• Carganegativa →atribuída ao elétron (~em 1897).• Cargapositiva →atribuída ao próton (~em 1920).• Apesar deamassa doelétron ser 1/1836damassa do

próton,ambospossuem,em módulo,omesmo valordecarga elétrica,acarga elementar,dadapor:

e = −1,60217662× 10−19 coulombs

Natureza dascargas elétricas

Aplicação decargas estáticas

Natureza dascargas elétricas

Natureza dascargas elétricas

Cargaelétrica

Acargaelétrica deumcorpo édeterminadapelaquantidadedepartículasem excesso

Condutores elétricos

Condutores– alocomoçãodecargaselétricasocorrecommaiorfacilidade(cobre,corpohumano,águadetorneira,etc).

Condutores elétricos• Noscondutores,asligações

metálicasentreosátomospermitemqueoselétronsdascamadasmaisexternassejamcompartilhadosporváriosátomos.

• Dessaforma,esseselétronsdeconduçãoformamummardeelétronsquesemovealeatoriamentepelocondutoratéqueomesmosejasubmetidoaumadiferençadepotencial.

Isolantes elétricos

• Sãoaqueles que nãooferecem condições para apassagem dacorrenteelétrica.

• Em sua estruturaapresentam poucos elétronslivres

• Exemplos:cerâmica,borracha,madeira,vidro

Semicondutores esupercondutores• Semicondutores–

funcionamoracomoisolantes,oracomocondutores,possuindopropriedadesintermediáriasentreosdois.

• Sãoabasedaeletrônica,porseremamatéria-primadostransistores.

Semicondutores esupercondutores• Supercondutores–sãosubstânciasque,abaixastemperaturas,deixamdeoferecerqualquerdificuldadeàpassagemdecargaselétricas.

• Suaaplicaçãoincluiprocessadoresextremamenterápidosemequipamentosdepequenasdimensõeselevitaçãomagnética

Tipos deeletrização

Eletrizaçãoporatrito

• Aeletrizaçãoporatritosegueumaordemchamadatriboelétrica.Assubstânciasacimacedemelétronsparaasdebaixo.

Eletrizaçãoporatrito- Exemplos

Eletrização por contato

5µC 7µC 5µC 7µC 6µC 6µC

-6µC -8µC -6µC -8µC -7µC -7µC

-6µC 10µC

-6µC 10µC

2µC 2µC

6µC -12µC 6µC -12µC -3µC -3µC

Eletrizaçãoporcontato- Exemplo

• Aesfera Aabaixo toca primeiro aesfera Bedepois aesfera C.Qual acarga finaldecadauma?

Carregamento por indução

Carregamento por indução - exemplo

Corpoinicialmenteneutro

Pentecarregado