Carga elétrica e eletrização - slides da aulamasimoes.pro.br/fisica_el/a01/Carga elétrica e...
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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