Eletrização

Eletrostática: carga elétrica

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Lei de Coulomb

Indução e polarização

Eletroscópio

Internet

Blindagem eletrostática

Eletrização

Um objeto eletricamente neutroTem o mesmo número de prótons e elétrons

Um objeto com carga positiva Perdeu elétrons

Um objeto com carga negativa Ganhou elétrons

+

-O átomo tem em seu núcleo prótons (carga positiva) e neutrons (carga nula). Ao redor do núcleo, na eletrosfera, giram os elétrons (carga negativa).

Eletrização

Objetos neutros não se atraem e nem se repelem.

Objetos com cargas de sinais iguais de repelem.

Objetos com cargas de sinais diferentes se atraem.

++ --

ou

+ -

Eletrização

Eletrização por atrito: A eletrização por atrito é obtida quando se atritam dois objetos de materiais diferentes. Um deles fica com carga positiva e o outro com carga negativa.

pano de seda

Ao atritar o pano de seda com o bastão de vidro, o bastão fica com carga positiva, enquanto a seda, negativa.

++

+

+

+

-

-

-

--

--

Ao afastar o bastão eletricamente carregado,

o corpo inicialmente neutro passou a ficar

carregado negativamente.

Indução e polarização

Eletrização por indução: Ao aproximar uma objeto carregado de um objeto neutro, este último será induzido a uma eletrização.

Corpo neutro e isolado

Aproxima-se um bastão eletricamente carregado

do objeto neutro.Os elétrons são

atraídos pela carga positiva

----- +

++++

+

++

+++

+

Ao ligar um fio terra no corpo que estava inicialmente neutro, ele passa a atrair elétrons.

-----+

++

+++

+

--

--

--

--- -

---

-

Indução e polarização

----- +

++++

Polarização: É o efeito que ocorre quando as extremidades opostas de um corpo ficam eletrizadas cor cargas de sinais contrários. Nota-se, porém, que a carga total no dielétrico permanece neutra.

Eletrização por contato:

Ao encostar dois corpos eletrizados ou um eletrizado e o outro neutro, o corpo com maior quantidade de elétrons sede para o que tem menor quantidade até que se estabeleça um equilíbrio elétrico.

--

--- -

---

-

Um corpo carregado negativamente encosta em um corpo neutro.

---

-- -

--

--

O corpo com maior número de elétrons sede para o que tem

menos até o equilíbrio.

----- -

---

-Os dois corpos passam a ficar carregados com

cargas de mesmo sinal. Portanto eles tendem a se

repelir.

Matematicamente, se os corpos forem idênticos a carga deles será obtida

por uma média aritmética:2

A BQ QQ

Eletroscópio

Um eletroscópio é um dispositivo que permite verificar se um corpo está eletrizado. Pode ser montado com uma bolinha de isopor, por ser um material leve e de fácil eletrização por indução, suspensa por um fio. Ao se aproximar um corpo carregado, com carga positiva ou negativa, a bolinha será atraída.

+

+

+

++

-

-

-

--

Uma carga de 1 C (coulomb) significa que um corpo ganhou ou perdeu 6,25 1018 elétrons. Se ganhou elétrons ficou com carga negativa. Se perdeu ficou com carga positiva.Isto significa que a carga de um elétron ou de um próton é de1,6 10-19 C.

A carga do elétron representamos por: e = – 1,6 10-19 C

A carga do próton representamos por: p = + 1,6 10-19 C

Lei de Coulomb

A lei de Coulomb é: a força de atração ou repulsão entre duas cargas puntuais é diretamente proporcional ao produto de suas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

Lei de Coulomb

Assim:

1 2

2o

Q QF k

r

Onde:F = Força elétrica de atração ou repulsão (N)k0 = Constante no vácuo (9 x 109 Nm2/C2)Q1 e Q2 = Cargas elétricas (C)r = distância entre as cargas (m)

Observação: 1 mC = 10-3 C e 1 C = 10-6 C

+ -

+ +

- -

F F

F F

F F

1 Três pequenas esferas metálicas A, B e C idênticas estão eletrizadascom cargas +3q, –2q e +5q, respectivamente. Determine a carga decada uma após um contato simultâneo entre as três.

2 (Unicamp-SP) Duas cargas elétricas Q1 e Q2 atraem-se quandocolocadas próximas uma da outra.a) O que se pode afirmar sobre os sinais de Q1 e de Q2?b) A carga Q1 é repelida por uma terceira carga, Q3, positiva. Qual é osinal de Q2?

3 (UEL-PR) Três esferas condutoras, A, B e C, têm o mesmo diâmetro. A esferaA está inicialmente neutra e as outras duas estão carregadas com cargasQB=1,2 μC e QC = 1,8 μC. Com a esfera A, toca-se primeiramente a esfera B edepois a C. As cargas elétricas de A, B e C, depois desses contatos, são,respectivamente:a) 0,60 μC, 0,60 μC e 1,8 μC.b) 0,60 μC, 1,2 μC e 1,2 μC.c) 1,0 μC, 1,0 μC e 1,0 μC.d) 1,2 μC, 0,60 μC e 1,2 μC.e) 1,2 μC, 0,8 μC e 1,0 μC.

4 (Mack-SP) Duas cargas elétricas puntiformes distam 20 cm uma daoutra. Alterando essa distância, a intensidade da força de interaçãoeletrostática entre as cargas fica 4 vezes menor. A nova distância entreelas é de quantos decímetros?

5 Determine o módulo da força de interação entre duas partículaseletrizadas com + 4,0 μC e – 3,0 μC, estando elas no vácuo à distânciade 6,0 cm uma da outra. Dado: constante eletrostática do vácuoK0=9,0 · 10

9 N m2/C2.

6 Duas cargas puntiformes q1 = 5 · 10–6 C e q2 = 12 · 10–6 C estãoseparadas 1 m uma da outra no vácuo. Sendo K = 9,0 · 109 N m2/C2 aconstante eletrostática do vácuo, qual a intensidade da força deinteração entre elas?

7 (Cefet-SP) A intensidade da força elétrica entre duas cargaspuntiformes, Q1 = 6 μC e Q2 = 3 μC, colocadas no vácuo, sofre reduçãoquando essas cargas são mergulhadas, a mesma distância, em água.Sendo a distância entre as cargas de 3 cm e a intensidade da forçaelétrica F = 2,2 N, o valor da constante eletrostática na água, em N ·m2/C2, é igual a:

8 Duas partículas A e B, eletrizadas com cargas de mesmo sinal erespectivamente iguais a QA e QB, tal que QA = 9 QB, são fixadas novácuo a 1,0 m de distância uma da outra. Determine o local, nosegmento que une as cargas A e B, onde deverá ser colocada umaterceira carga C, para que ela permaneça em repouso.

EXERCÍCIOS

EXERCÍCIOS

EXERCÍCIOS

EXERCÍCIOS

EXERCÍCIOS

EXERCÍCIOS

EXERCÍCIOS

EXERCÍCIOS

DESAFIOS

1 (Mack-SP) Duas cargas elétricas puntiformes distam 20 cm umada outra. Alterando essa distância, a intensidade da força deinteração eletrostática entre as cargas fica 4 vezes menor. A novadistância entre elas é:a) 10 cm.b) 20 cm.c) 30 cm.d) 40 cm.e) 50 cm.

DESAFIOS

3 Duas partículas A e B, eletrizadas com cargas de mesmo sinale respectivamente iguais a QA e QB, tal que QA = 9 QB, são fixadasno vácuo a 1,0 m de distância uma da outra. Determine o local, nosegmento que une as cargas A e B, onde deverá ser colocadauma terceira carga C, para que ela permaneça em repouso.