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