forças - eletricidade 2016

8/19/2019 Forças - Eletricidade 2016

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Forças naturais

Revisão


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Forças naturais

Teoria Interação mediador Magnitude relativa Comportamento Faixa

Cromodinâmica força nuclear forte gluon 1041 1/r 7 10-15 m

Eletrodinâmica força eletromagnética

fóton 1039 1/r infinito

Flavordinâmica força nuclear fraca !ósons " e # 109 1/r 5 até 1/r 7 10-1$ m

Geometrodinâmica %ravi&a&e graviton 10 1/r

infinito

Sabemos que existem apenas 4 forças, ou interações, fundamentais na natureza. Sãoelas a interação gravitacional , a interação eletromagnética, a interação forte e ainteração fraca. A tabela mostra detalhes sobre estas forças que serão logo explicados:

https://pt.wikipedia.org/wiki/For%C3%A7a_nuclear_fortehttps://pt.wikipedia.org/wiki/Gluonhttps://pt.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismohttps://pt.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismohttps://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3tonhttps://pt.wikipedia.org/wiki/For%C3%A7a_nuclear_fracahttps://pt.wikipedia.org/wiki/B%C3%B3sons_W_e_Zhttps://pt.wikipedia.org/wiki/Gravidadehttps://pt.wikipedia.org/wiki/Gravitonhttps://pt.wikipedia.org/wiki/Gravitonhttps://pt.wikipedia.org/wiki/Gravidadehttps://pt.wikipedia.org/wiki/B%C3%B3sons_W_e_Zhttps://pt.wikipedia.org/wiki/For%C3%A7a_nuclear_fracahttps://pt.wikipedia.org/wiki/F%C3%B3tonhttps://pt.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismohttps://pt.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismohttps://pt.wikipedia.org/wiki/Gluonhttps://pt.wikipedia.org/wiki/For%C3%A7a_nuclear_forte


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Força %ravitacional


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Força elétrica

' Benjamin Franklin (século )*+++, &esco.riu ue as cargas elétricas coloca&as na suerfcie &e umo.2eto metlico o&em ro&uir forças elétricas eleva&as nos coros no eterior &o o.2eto6 mas não

ro&uem nenuma força nos coros coloca&os no interior8

' o século anterior Isaac e!ton 2 tina &emonstra&o &e forma analtica ue a força gravitacional ro&ui&a or uma casca oca é nula no seu interior8 :sse resulta&o é conseu;ncia &a forma como a

força gravitacional entre artculas &iminui em função &o ua&ra&o &a &ist


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Força elétrica

*rios anos aós o tra.alo &e Fran>lin6 Charles Coulomb fe eeri;ncias ara estu&ar com recisão o mó&ulo &aforça eletrosttica entre &uas cargas ontuais ? lei de Coulom& esta.elece ue o mó&ulo &a força elétrica entre &uascargas ontuais é &iretamente roorcional ao valor a.soluto &e ca&a uma &as cargas6 e inversamente roorcionalao ua&ra&o &a &ist A 9 B 109,8

https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Cargas2a.png


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Força nuclear forte

Eotencial &e u>aDa

on&e m é aroima&amente a massa &o ion e g é umaconstante &e acolamento efica8 Eara o.ter a força6

.asta &erivar essa euação em função &e r8


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http://unendingevolution.files.wordpress.com/2011/08/4-forc3a7as.jpg


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Revisão &e eletrici&a&e

' Carga el#trica' é uma rorie&a&e fsicafun&amental ue &etermina as interaçGes

eletromagnéticas8' =onvenciona-se a eist;ncia &e &ois tios

&e carga6 a ositiva e a negativa6 ue6 em

euil.rio6 são imercetveis8


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@s ioneiros HelétricosI

' ?nciGes gregos

' "illiam %il.ert

' Eieter van Jusscen.roe>

' !en2amin Fran>lin

' =arles =oulom.' ?lessan&ro *olta

' Kans =ristian @erste&


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@s ioneiros HelétricosI (cont8,

' ?n&re-Jarie ?mere

' Jicael Fara&aC

' Lose KenrC

' Lames =ler> JaDell

' Keinric Kert' L8 L8 Momson

' ?l.ert :instein


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?lguns inventores HelétricosI' Namuel F8 !8 Jorse (Melégrafo,

' %uglielmo Jarconi (telégrafo sem fio,

' Momas :&ison (l


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?nciGes %regos P :letrici&a&e esttica

:sfregar


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(illiam Gil&ert )*+,,-*./01

=unou a alavra HelectricidadeI &a alavragrega elektron, que significa âmbar 8

=ientista +ngl;s e mé&ico &a raina :lia.et8

:m 1T00 u.licou U De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno

Magnete TellureU (H@s mãs6 =oros

magnéticos e o gran&e mã &a MerraU,8

Jostrou ue Heletrici&a&e friccionalI (eletrici&a&eesttica, ocorre em muitos materiais comuns8


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Eieter van Jusscen.roe> (1T9 P 17T1,

Fsico olan&;s &e Vei&en6 Kolan&a6 ue &esco.riucaacitie&ia8org/Di>i/%arrafaW&eWVei&en

%arrafa &e VeC&en (tam.ém cama&o &e con&ensa&or,

@ &isositivo original era comosto or uma garrafa &e vi&ro com gua no seuinterior6 com uma rola erfura&a or uma aste metlica ue ficava em contato com agua8 Xuan&o a garrafa era segura&a ela mão &e um oera&or e a aste osta emcontato com o terminal &e uma muina eletrosttica6 uma gran&e uanti&a&e &e cargaelétrica era acumula&a so.re as are&es &a garrafa6 com olari&a&es oostas &entro efora8 Ne o oera&or então tocava a aste com a outra mão6 rece.ia um forte coueelétrico causa&o ela reentina &escarga &a garrafa8

Vogo se &esco.riu ue a gua não era necessria6 e ue era mais eficiente co.rir as are&es interna e eterna &a garrafa com fola metlica6 &eian&o a fola interna emcontato com a aste metlica8

http://pt.wikipedia.org/wiki/Garrafahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Vidrohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Vidrohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Garrafa


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%arrafa &e VeC&en

tt//DDD8alas>a8net/Ynatn>ell/leC&en8tm

tt//ome8eartlin>8net/YlenCr/stat-gen8t

Refs

700 F6 175 Q*X A = * A 700 10-1 175 103 A 185 10-4 coulom.s

o8 &e elétrons A185 10-4 coulom.s / 18T 10-19 coul/eletron

A 78TT 1014 elétrons

http://www.alaska.net/~natnkell/leyden.htmhttp://home.earthlink.net/~lenyr/stat-gen.htmhttp://home.earthlink.net/~lenyr/stat-gen.htmhttp://home.earthlink.net/~lenyr/stat-gen.htmhttp://www.alaska.net/~natnkell/leyden.htm


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!en2amin Fran>lin(170T P 1790,

asci&o em !oston-ZN?6 realiou muitas eeri;nciasso.re eletrici&a&e esttica &e 174T - 1751 (incluin&o a

sua eeri;ncia &o raio, e tornou-se famoso nos :Z? eem to&a a :uroa or &escrever essas eeri;ncias emuma série &e cartas ara Eeter =ollinson8


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=arles =oulom.(173T P 1$0T, - França

Zsan&o uma .alança &e torção =oulom.em 17$4 &etermina&a eerimentalmentea lei segun&o a ual coros carrega&os seatraem ou reelem8

Vei &e =oulom.

1

1 1

0 1

1

4

q q

r πε =F e

7 9

0

110 980 10

4c

πε

−

= = ×

Zni&a&e eDton8(metro/coulom.,

volt8metro/coulom.


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@utras &efiniçGes

=amo elétrico (/=,

Eotencial elétrico (*olt[ L/=, Ne uma artcula com carga se &eslocar entre &ois ontoson&e eiste uma &iferença &e otencial a variação &a sua energia otencial eletrosttica ser


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Vuigi %alvani (1737-179$, aci&o em !olona-+t6 foi um mé&ico6investiga&or6 fsico e filósofo8

:m seus estu&os6 &issecan&o rãs em uma

mesa6 enuanto con&uia eerimentos comeletrici&a&e esttica6 tocou em umnervo citico &e uma rã com um eletro&ometlico (liga&o a uma muinaeletrosttica,6 o ue ro&uiu uma contraçãomuscular na região toca&a8

Mal o.servação fe com ue %alvaniinvestigasse a relação entre a eletrici&a&e e aanimação - ou vi&a8 Eor isso é atri.ui&a a%alvani a &esco.erta &a .ioeletrici&a&e8

http://pt.wikipedia.org/wiki/Eletricidade_est%C3%A1ticahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Nervo_ci%C3%A1ticohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Vidahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Bioeletricidadehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Bioeletricidadehttp://pt.wikipedia.org/wiki/Vidahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Nervo_ci%C3%A1ticohttp://pt.wikipedia.org/wiki/Eletricidade_est%C3%A1tica


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?lessan&ro *olta (1745 P 1$7,

+nterretou os eerimentos &e %alvani com rãs6

envolven&o corrente ue flui através &a carne\mi&a &a erna &a rã entre &ois metais &iferentes8?rgumentou com %alvani ue o sao era&esnecessrio8

:m 17996 &esenvolveu a rimeira .ateria (ila voltaica,6em ue a corrente gera&a a artir &a reação umica &e&iscos &e inco e &e co.re seara&as umas &as outras com&iscos &e aelão em.e.i&os numa solução &e sal8

?lessan&ro %iusee ?ntonio ?nastasio *oltanasceu em Jilão e era Haaiona&oI oreletrici&a&e8


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Kans =ristian @erste&(1777 P 1$51,

asci&o em =oenague6 ele &emosntrou em 1$0 ueuma corrente elétrica ro&u um camo magnético8

X


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$ndr#-Marie $mp2re

(1775 P 1$3T,Jatemtico franc;s6 uma semana aós teraren&i&o so.re as &esco.ertas &e @erste&6&emonstrou em setem.ro &e 1$0 ue fios

aralelos6 con&uin&o corrente6 o&em atrair ou

reelir um ao outro8

atração

reulsão

=argas em movimento &e valor 1 coulom. or segun&o correson&e a uma corrente &e1 amere (am,8


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Jicael Fara&aC (1701P1$T7, - +nglaterra

]esco.riu a in&ução eletromagnética em 1$31Um campo magnético variável induz um campo elétrico

Criou a idéia de Campo Magnético e Campo !létrico

? caacit


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3ei de Farada4-eumann-3en5

o ano &e 1$45 Fran :rnst eumann escreveu aVei &e Fara&aC em uma forma matemtica

@n&e o fluo é &efini&o como

? suerfcie N é ualuer suerfcie cu2a .or&a se2a ocircuito ue est sofren&o in&ução8 Zsan&o a &efinição &eF:J e tornan&o infinitesimal temos

Nen&o ! o camo elétrico in&ui&o6 &l é um elemento infinitesimal &ocircuito e &_!/&t é a variação &o fluo magnético no temo8 Zma maneiraalternativa &e se reresentar a lei &e in&ução é alicar o Meorema &e Nto>es

@ sinal &e menos é contri.uição fun&amental &e Keinric Ven8 ? corrente in&ui&a nocircuito é &e fato gera&a or um camo magnético6 e a lei &e Ven afirma ue o sentidoda corrente é o oposto da varia"#o do campo magnético que a gera

http://pt.wikipedia.org/wiki/Franz_Ernst_Neumannhttp://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_el%C3%A9tricahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Tens%C3%A3o_el%C3%A9tricahttp://pt.wikipedia.org/wiki/Franz_Ernst_Neumann


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Lose KenrC (1797 P 1$7$,

=ientista &os :Z?6 rofessor naZniversi&a&e &e Erinceton6 e rimeirosecretrio &o Nmitsonian +nstitution (@ Nmitsonian+nstitution6 fun&a&o em 1$4T Uara o aumento e &ifusão &o conecimento6U é um gruo &emuseus e centros &e esuisa a&ministra&o elo governo &os :sta&os Zni&os,8

]esco.riu a auto in&ut


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Vei &e %auss

1

1 1

0 1

1

4

q q

r πε =F e

(Fluo &e linas &e camo,


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6ames Clerk Max!ell )*70* 8 *79:1

asci&o em :&im.urgo6 na :scócia6 lecionou no Qing s̀ =ollege em Von&res (1$T0-1$T5, e foi o

rimeiro HErofessor =aven&isI &e Fsica na Zniversi&a&e &e =am.ri&ge (1$71-1$79,8

$ Criou uma descri"#o matemática para as lin%as de for"a de &arada'- Desenvolveu as (equa")es de Ma*+ell(, que descreve a intera"#o de camposelétricos e magnéticos

- reviu que a luz é uma forma de ondas eletromagnética


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;


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;


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U? artir &e uma visão &e longo rao &a istória &aumani&a&e - visto &e6 &igamos6 10 mil anos a artir&e agora - não o&e aver &\vi&a &e ue oacontecimento mais imortante &o século 19 seratri.u&o ^ &esco.erta &as leis &a eletro&in


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Keinric Kert (1$57 P 1$94,

? uni&a&e &e freu;ncia é o %ertz (ciclos/segun&o,

]esenvolveu gera&ores e recetores &e on&aseletromagnéticas em 1$$78Kert nasceu em Kam.urgo a &e Fevereiro

&e 1$578 +nteressou-se &es&e muito ce&o elaconstrução &e mecanismos6 tema ue semre oatraiu6 mesmo enuanto tra.alou na rea &afsica8


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Nir Lose Lon Momson(1$5T P 1940,

Jancester6 1$ &e ]eem.ro &e 1$5T

]esco.riu o elétron em 1$9$(mais &etales em aulas osteriores,

Nir 6osepA 6oAn TAomson6tam.ém coneci&o or 6% 6%TAomson


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?l.ert :instein (1$79 P 1955,

? lu se roaga no vcuo com uma veloci&a&e c6 a

ual é in&een&ente &o movimento &a fonte8:feito fotoelétrico8(mais &etales em aulas osteriores,

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