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Fundamentos da EletricidadeProf.: Leandro, aula 0

A interação eletromagnética

● Existem na natureza 4 tipos fundamentais de interação: gravitacional, eletromagnética, fraca e forte

● A interação eletromagnética é responsável pela estrutura da matéria e pela quase totalidade dos fenômenos físicos e químicos

● Eletromagnetismo clássico: desenvolvido por Maxwell, que unificou a óptica o eletromagnetismo, mostrando que a luz é uma onda eletromagnética

● Aplicações: é a base de toda a tecnologia humana

A interação eletromagnética

● Até o fim do século 18: eletricidade e magnetismo eram estudados de forma independente.

● Início do século 19: Faraday descobre os efeitos magnéticos das correntes

A interação eletromagnética

● Maxwell unifica a eletricidade e o magnetismo:

Eletricidade e magnetismo: aspectos diferentes de um mesmo campo, o campo eletromagnético:

A interação eletromagnética

● O espectro eletromagnético:

A interação eletromagnética

● Carga elétrica:

- É o análogo da massa gravitacional (porções de massas se atraem)

- se manifesta de duas formas distintas, que convencionamos chamar de cargas positivas e negativas- mesmo tipo de carga se repelem, enquanto que tipos distintos de carga se atraem

A interação eletromagnética

● Condutores: cargas elétricas fluem com maior facilidade. Ex: metais

● Isolantes: cargas elétricas tendem a permanecer retidas. Ex: vidro, água destilada

A interação eletromagnética

● A matéria é normalmente neutra. Podemos produzir desequilíbrio de cargas de 3 formas distintas:

-Por atrito

- Por indução

- Por contato

A interação eletromagnética

A interação eletromagnética

A interação eletromagnética

● Carga elétrica fundamental: Existe na natureza um valor mínimo “e” da carga. A carga do elétron é “-e” e a do próton é “+e”.

A interação eletromagnética

● Quem é o elétron?

Modelo de Rutheford (o átomo planetário): 1911

Problema: elétron orbitando o núcleo emite radiação síncroton, o que deveria fazer com que o mesmo tendesse a se aproximar cada vez mais (trajetória espiralada) do núcleo instabilidade da matéria

A interação eletromagnética

● Quem é o elétron?

Modelo de Bhor

Noção de órbitas permitidas: energia mínima do elétron = 13.6 eV

A interação eletromagnética

● Quem é o elétron?

Modelo contemporâneo do átomo (1926): nuvem de probabilidade

A interação eletromagnética

● Quem é o elétron?

Antes do modelo de Rutherford, o átomo era visto como indivisível (a-tomo, do grego “indivisível”). Após o modelo de Rutherford, começamos a ver uma separação entre o núcleo atômico e a chamada “eletrosfera”.

Com o avanço da Física, foi mostrado também que as partículas que compõem o núcleo atômico (prótons e nêutrons) são divisíveis.

Até hoje, não se encontrou evidências de que o elétron é também divisível. Portanto, o tratamos como uma partícula elementar.