Física Eletrização

7/25/2019 Fsica Eletrizao

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sica III


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Bibliografia de Referncia


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Mos Obra?

Fsica III


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Cargas Eltricas


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Recapitulando e complementando...


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O que carga eltrica? uma propriedade fundamental daspartculas

Carga elementar: 1,6.10- 19

CCarga do eltron: - 1,6.10- 19C

Carga do prton: + 1,6.10- 19C

Unidade: C (Coulomb)


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Modelo de tomo atual

baseado no Princpio da Incerteza deHeisenberg (Fsica Quntica) e estabelece que impossvel conhecer simultaneamente a posioe a energia do eltron (para se estudar umapartcula, preciso interagir com ela).

baseado tambm na dualidade onda-partcula do eltron (fton).


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Modelo de tomo atual

Os eltrons ocupam bandas de energia.


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Princpios da Eletrosttica

Princpio da atrao e repulso Cargas eltricas de mesmo sinal se repelem;

Cargas eltricas de sinais opostos se atraem.

Princpio da conservao das cargas

Num sistema eletricamente isolado, a salgbrica das quantidades de cargas positivanegativas constante.


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Eltron livre = fracamente ligado ao tomoCondutores eltricos

Meios materiais cujos tomos possuem muiteltrons livres. (Ex: metais)

Isolantes eltricos ou dieltricos

Meios materiais cujos tomos possuem pouceltrons livre. (Ex: plstico, madeira)

Condutores e Isolantes


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tomo:Se nmero de prtons = nmero de eltrons NeutSe tem falta ou um excesso de eltrons Tem carga

, sendo n um numero inteiro.

Portanto, um corpo pode ser:

Eletrizado positivamente: falta de eltrons Q=+n.e

Eletrizado negativamente: excesso de eltrons Q= n.e

Eletrizao de um corpo

enQ .


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Exemplo:

1. Um saco plstico recebeu 3,4.1015

eltronsextras em um processo de eletrizao por atrito.Qual a natureza e o valor da quantidade de cargaeltrica do saco plstico?

C Q

C Q

Q

enQ

68,544

10.4468,5

10.602,1.10.4,3

.

4

1915


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A eletrizao de um condutoneutro pode ocorrer por simpleaproximao de um outro corpeletrizado, sem que haja o contatentre eles. No processo da indueletrosttica, o corpo induzido sereletrizado sempre com cargas de sincontrrio ao das cargas do indutor.

Eletrizao por Induo

E l


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Exemplos:

1) Em uma briga entre um coelho e um gato apele dos dois animais so atritadas entre sideixando os dois animais eletrizados. Podemos

concluir que:

a) o coelho ficar positivo e o gato negativo;b) o coelho ficar negativo e o gato positivo;c) os dois ficaro positivos;d) os dois ficaro negativos;e) o coelho ficar neutro e o gato positivo.

E l


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Exemplos:

2) Tm-se trs esferas metlicas A, B e C, inicialmenteneutras. Atrita-se A com B, mantendo C distncia. Sabe-seque nesse processo, B ganha eltrons e que logo aps, asesferas so afastadas entre si de uma grande distncia. Umbasto eletrizado positivamente aproximado de cadaesfera, sem toc-las. Podemos afirmar que haver atraoa) apenas entre o basto e a esfera B.b) entre o basto e a esfera B e entre o basto e a esfera C.c) apenas entre o basto e a esfera C.d) entre o basto e a esfera A e entre o basto e a esfera B.e) entre o basto e a esfera A e entre o basto e a esfera C.

E l


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Aps o contato, a carga eltrica adquiridapela segunda esfera :a) Q/2b) Q c) 2 Q d) nula

e) 3 Q

Exemplos:3) Uma esfera metlica, sustentada por uma haste isolante,encontra-se em equilbrio eletrosttico com uma pequenacarga eltrica Q. Uma segunda esfera idntica einicialmente descarregada aproxima-se dela, at toc-la,como indica a figura a seguir.

E l


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A partir dessa configurao, o fio retirado e, em seguida, a esferaA levada para muito longe. Finalmente, as esferas B e C soafastadas uma da outra. Aps esses procedimentos, as cargas dastrs esferas satisfazem as relaes

a) QA < 0 QB > 0 QC > 0b) QA < 0 QB = 0 QC = 0c) QA = 0 QB < 0 QC< 0d) QA > 0 QB > 0 QC = 0

e) QA > 0 QB < 0 QC > 0

Exemplos:4) Trs esferas metlicas iguais, A, B e C, esto apoiadas em suportes

isolantes, tendo a esfera A carga eltrica negativa. Prximas a ela, asesferas B e C esto em contato entre si, sendo que C est ligada terra por um fio condutor, como na figura.


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Lei de CoulombExpressa matematicamente a intensidadeda fora eletrosttica entre duas cargas.

K

Repulso

Atrao

N.m2/C2

C2/N.m2
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:CoulombsLaw.svghttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:CoulombsLaw.svghttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:CoulombsLaw.svg


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Exemplo:

Calcule a intensidade da fora eletrosttica entreduas cargas eltricas puntiformes com cargas 20Ce -30C, distantes 20cm uma da outra. Determine

as caractersticas vetoriais das foras.

N F

F

r

qQ K F

135

2,0

10.30.10.20.10.9

..

2

669

2

Atrao:FQq horizontal da esquerda p/a direitaFqQ horizontal da direita p/a esquerda


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Problema Proposto:

Calcule a intensidade da fora eletrosttica entreduas cargas eltricas puntiformes com cargas 35Ce 480nC, distantes 50cm uma da outra. Determine

as caractersticas vetoriais das foras.

F

r

qQ K F

60480

5,0

10.480.10.35.10.9

..

2

969

2

Repulso:FQq horizontal da direita p/a esquerdaFqQ horizontal da esquerda p/a direita

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