Carga Elétrica
• Quando um bastão de vidro é atritado com seda, adquire essa capacidade graças a passagem de “algo”;
• Esse “algo” é chamado genericamente de carga elétrica;• Os corpos nesse estado se encontram carregados de
eletricidade, isto é, eletrizados;• Existem dois tipos de cargas elétricas:
– Positiva;– Negativa.
• Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e de sinais contrários se atraem.
Estrutura da Matéria
• Matéria constituída de átomos;• Átomo:
– Núcleo – parte central – prótons(+) e nêutrons;– Eletrosfera – periférica – elétrons(-);
• Carga elétrica: propriedade da matéria presente tanto nos prótons quanto nos elétrons com a mesma intensidade;
• Exemplo: Hélio – 2 prótons e 2 elétrons.
Eletrização
• Uma substância estará eletrizada quando a quantidade de prótons e elétrons forem diferentes;
• Durante um processo de atrito somente os elétrons podem trocar de corpos e quando isso ocorre os corpos ficam eletrizados:– Positivamente;– Negativamente.
Valor da Carga Elementar
• e = 1,6 * 10-19 C (Coulomb, SI)
• A quantidade de carga elétrica de um corpo é sempre um múltiplo inteiro de e.
• Q = n*eonde n = número de elétrons.(falta ou excesso)
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Eletrização
• Eletrizar um corpo significa colocar ou retirar elétrons de um corpo. As principais maneiras de se eletrizar um corpo são:
Por atrito
Por indução
Por contato
Eletrização por atrito
• Quando dois corpos são atritados ocorre a passagem de elétrons de um corpo para outro. Nesse caso dizemos que houve eletrização por atrito.
Eletrização por contato • Ocorre depois que dois corpos entram
em contato e suas cargas elétricas se equilibram.
Eletrização por indução
• Ocorre por simples aproximação de um corpo neutro com um corpo eletrizado, sem que haja contato entre eles deixando o corpo neutro eletrizado.
Potencial elétrico
• Um corpo eletrizado tem uma grandeza chamada de potencial elétrico. É uma grandeza escalar determinada por um valor numérico podendo ser positivo ou negativo.
• O potencial elétrico (normalmente medido em volts) depende da quantidade carga que o corpo tem, das suas dimensões e de onde está o corpo.
Potencial elétrico
• No caso do corpo ser esférico e de raio R, o seu potencial elétrico e dado pela equação:
V = K0 . Q R
Onde: (V) é o potencial da esfera em volts;(Q) é a carga que a esfera tem em Coulomb;
(K) é uma constante; K0 = 9 x 109;(R) é o raio em metros;
Diferença de Potencial
• É uma grandeza utilizada para explicar o movimento das cargas elétricas, pode ser chamada de voltagem ou tensão.
• A diferença de potencial (U) é dada pela fórmula:
U = Va -Vb
Onde: (U) é a tensão a ser medida;
(Va) e (Vb) é a voltagem dos respectivos corpos;
Diferença de PotencialPA = Pressão em A
PB = Pressão em B
PB > PA
A
B
•A água se desloca naturalmente do nível superior para inferior, para elevar a água é necessário fornecer energia na parte inferior para que possa vencer o desnível.
Definição de condensadores e capacitores• Denomina-se condensador ou capacitor o
conjunto de condutores e dielétricos arrumados de tal maneira que se consiga armazenar a máxima quantidade de cargas elétricas.
• Nos condensadores os corpos indutor e induzido recebem o nome de armaduras o meio que separa as armaduras recebe o nome de dielétrico.
• A capacidade de um condensador vale:
C = Q
U
Onde:
(C) é a medida da capacitância em Farads (F);
(Q) é a carga de uma das armaduras;
(U) é a diferença de potencial entre as armaduras.
Definição de condensadores e capacitores
Associação de condensadores
• Os condensadores podem ser associados entre si a fim de atender ás necessidades de certos tipos de circuitos.
Por exemplo:
Os circuitos eletrônicos. Há três tipos de associação de condensadores: em série, em paralelo e mista.
Associação em série
• Numa associação em série, armadura negativa de um capacitor esta ligada á armadura positiva do seguinte.
Associação em série
• Essa associação pode ser substituída por um único condensador, o qual submetido á mesma ddp da associação,armazena a mesma quantidade de carga.
• Esse condensador, denominado condensador equivalente, possui as seguintes características:
• A carga Q é igual á dos demais condensadores:
Q = Q1 = Q2 = Q3
• A diferença de potencial é igual á soma das ddp de cada condensador:
U = U1 + U2 + U3
• A partir dessa expressão, pode-se calcular a capacidade do condensador equivalente:
C = Q U = Q U C
Associação em série
• Numa associação em paralelo, todas as armaduras positivas estão ligadas a um ponto de mesmo potencial, assim como todas as negativas estão ligadas a um outro ponto de potencial comum.
Associação em paralelo
• A ddp é igual a dos demais condensadores.
U = U1 = U2 = U3
• A carga armazenada é igual á soma das cargas de cada condensador.
Q = Q1 + Q2 + Q3
Associação em paralelo
• A partir dessa expressão, pode-se calcular a capacidade do condensador equivalente:
Como: C = Q Q = C . U
U
Substituindo-se, vem:C . U = C1 . U + C2 . U + C3 . U C = C1 + C2 +C3
Associação em paralelo
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