Eletricidade

História da eletricidade tem seu início no século VI a.C.,na Grécia Antiga, quando o filósofo Thales de Mileto, apósdescobrir uma resina vegetal fóssil petrificada chamada âmbar(elektron em grego), esfregou-a com pele e lã de animais e pôdeentão observar seu poder de atrair objetos leves como palhas,fragmentos de madeira e penas.

Em1600, Willian Gilbert denominou o evento de atração doscorpos de eletricidade. Descobriu que outros objetos, ao serematritados como o âmbar, também se eletrizam, e por isso chamoutais objetos de elétricos.

Em 1730, o físico inglês Stephen Gray descobre outros processos de eletrização e concluiu sobre a existência de materiais isolantes e condutores. Com isso, Gray viu a possibilidade de canalizar a eletricidade e levá-la de um corpo a outro.

Por volta de 1750 o conhecido físico e político Benjamin Franklin,propôs uma teoria em que pela primeira vez se conhecia ostermos positivo e negativo na eletricidade.

No século XVIII, Michael Faraday e James Clark Maxwell,demonstraram a relação entre a eletricidade e o magnetismo,possibilitando, entre outras coisas, a invenção do gerador e domotor elétrico.

Entretanto, somente no século XX, com o conhecimento daestrutura atômica, foi possível entender os processos elétricos,uma vez que a eletricidade é uma propriedade de partículaselementares que compõem o átomo (elétrons, prótons e nêutrons).

Núcleo:- Prótons (apresentam massa e dotadas de carga elétrica positiva).

- Nêutrons (apresentam massa praticamente igual a do prótons e possuem carga elétrica nula).

Eletrosfera : região constituída pelos elétrons.

- Elétrons são partículas que apresentam massa extremamente reduzida, dotadas de carga elétrica negativa e de valor absoluto igual a dos prótons.

Corpos carregados apresentam o número de prótons diferente do número de elétrons.

Negativamente - Há um excesso de elétronsno corpo.

Positivamente – Há uma falta de elétrons no corpo.

Os processos elétricos envolvem transferências de

cargas de um corpo para outro.

LEMBREM: Os elétrons é que se movimentam!

“Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas elétricas de sinais diferentes se atraem”

Lembrem: “ Os opostos se atraem”

Condutores: São corpos ou substâncias onde as cargaselétricas conseguem se movimentar com facilidade. Osprincipais condutores são os metais.Exemplo: ferro, cobre, ouro, etc...

Isolantes ou dielétricos: Os materiais onde as cargas seconservam no lugar onde elas surgem são chamados deisolantes.Exemplo: Vidro, borracha, madeira, ar, etc...

Choque elétrico

Quando um condutor estiver eletrizado positivamente,elétrons sobem da Terra para o condutor,neutralizando seu excesso de cargas positivas.Quando um condutor estiver eletrizadonegativamente, seus elétrons em excesso escoam paraa Terra.

A menor carga encontrada na natureza é a carga doelétron, quando tomada em módulo, ela é chamada de cargaelementar e é representada por e

carga elementar: 1,6.10 - 19 C

carga do elétron: - 1,6.10 - 19 Ccarga do próton: + 1,6.10 - 19 C

No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de medida de

carga elétrica é o Coulomb (C).

enQ .Onde, Q é a carga elétrica e n é o número

de elétrons em excesso ou em falta

Carga de um corpo eletrizado

Exemplo: atritando-se dois corpos A e B, inicialmente neutros, o corpo A ganha 100 elétrons. Qual a carga elétrica de A? e qual a carga elétrica de B ?

Resposta:

Qa = n.e → Qa = 100 x (-1,6 x 10-19 C) = -160 x 10-19 C

Qa = -1,6 x 10-8 nC

Qb = n.e → Qb = 100 x 1,6 x 10-19 C = 160 x 10-19 C

Qb = 1,6 x 10-8 nC

Eletrização por Atrito

Quando dois corpos A e B sãoatritados, os elétrons passam deum corpo para o outro, ficandoum carregado positivamente e ooutro carregado negativamente.

Obs: Os corpos ficam com a mesma carga em módulo,

mas com sinais diferentes (corpos neutros).

É um conjunto de substâncias ordenada de tal forma que quandoatritamos duas delas, a que vem antes fica carregada positivamente ea outra negativamente

Eletrização por Contato

Colocando-se em contato dois condutores, um eletrizado e o

outro neutro, este se eletriza com cargas do mesmo sinal.

Princípio da conservação da carga:

Em um sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das

cargas permanece constante, ou seja:

QA + QB = QA’+ QB’

Condutores idênticos:

Exemplo: No exemplo acima considere que antes do contato a carga de A

vale 12 mC e a carga de B vale 8 mC. Quais as cargas desses corpos

após o contato ?

Na eletrização por contato as cargas elétricas adquiridas

dependem das dimensões dos corpos.

Resposta:

Antes: 12 mC + 8 mC = 20 mC ;

Depois: Qa = Qb = (12 mC + 8 mC)/2 = 10 mC

Eletrização por Indução

Consiste num processo de separação de cargas. Na eletrização

por indução, o induzido eletriza-se com carga de sinal contrárioao indutor. A carga do indutor não se altera.

Qualquer que seja o sinal das cargas do indutor, na região do induzido próxima ao indutor acumulam-se cargas elétricas de sinal contrário ao das cargas do indutor.

Quando ligado à Terra, o induzido eletriza-se com cargas de sinal contrário ao das do indutor.

O desligamento do fio-terra deve ser feito ainda na presença do indutor, caso contrário o induzido descarrega-se.

Duas folhas de um mesmo tipo de papel são

atritadas entre si. Elas ficarão eletrizadas? E

se atritarmos duas barras feitas de um mesmo

tipo de plástico? Explique.

Quando dois corpos, feitos de uma mesma

substância, são atritados, não há transferência de

elétrons de um para outro e, portanto, eles não se

eletrizam.

Um pedaço de aço é atritado com uma folha

de papel.

a.) Qual será o sinal da carga elétrica que

cada um adquire?

b.) Qual deles perdeu elétrons?

a.) carga positiva no papel e carga negativa

no aço

b.) o papel

Considerando a figura responda:

a.) O pedaço da lã ficou eletrizado?

b.) Qual o sinal da carga no pedaço de lã?

c.) Qual dos dois corpos recebeu elétrons?

d.) Qual dos dois corpos ficou com

excesso de prótons?

Sim

+

Borracha

A lã

Quando uma barra de

borracha é atritada com lã, a

barra fica eletrizada

negativamente.

Sabe-se que o corpo humano é capaz de

conduzir cargas elétricas. Explique, então,

por que uma pessoa, segurando uma barra

metálica em suas mãos, não consegue

eletrizá-la por atrito.

A barra perde sua carga para a Terra

através do corpo da pessoa.

Um ônibus, em movimento, adquire carga elétrica em virtude

do atrito com o ar.

a.) se o clima estiver seco, o ônibus permanecerá eletrizado?

Explique

b.) Ao segurar neste ônibus par subir nele, uma pessoa

tomará um choque. Por quê?

c.) Este fato não é comum em nosso clima. Por quê?

a.) Sim; os pneus (isolantes) impedem que ônibus perca sua carga

para a Terra.

b.) o ônibus perde sua carga para a Terra através do corpo da

pessoa, e isto provoca choque elétrico.

c.) como nosso clima geralmente é úmido, o ônibus não chega a

adquirir carga elétrica apreciável.

1 ≤ A < 10

n é o expoente da potência de 10 e corresponde ao número de casas que a vírgula é deslocada

- o expoente será positivo toda vez que a vírgula for deslocada para a esquerda

- o expoente será negativo toda vez que a vírgula for deslocada para a direita

Exemplos: 54,29 = 5,429 x10¹ 0,00067 = 6,7 x 10 -4

800000000 = 8 x 108

Soma ou Subtração:

Só se pode somar ou subtrair notações científicas se os expoentes dessas notações forem iguais. Assim, caso isso não ocorra é necessário trabalhar com as notações para igualar os expoentes.

Os expoentes sendo iguais basta somar (se for uma soma) ou subtrair (caso seja uma subtração) as bases e conservar os expoentes da potência de dez. Ex:

2 x 10² + 7 x102 = 9x102

3 x10-14 - 2x10-14 = 1 x 10-14

Para cada casa que a vírgula andar pra direita, soma-se 1 ao expoente. Obviamente, se a vírgula for deslocada pra esquerda, deve-se subtrair 1 do expoente

2,0 x 10² + 7,5 x 103 = 0, 2 x103 + 7,5 x 103 = 7,7 x 103

Multiplicação:

Multiplicam-se as bases e efetua-se soma algébrica dos expoentes. Ex:

2x 10² . 4x1011 = 8x1013

3x10² . 2x10². 4 x 10-7 = 24 x 10-3 = 2,4 x 10-2

Divisão:

Efetua-se a divisão das bases normalmente e subtrai-se o expoente do numerador do expoente do denominador. Ex:

8x 109 / 4x105 = 2x104

9x1020/ 3x10-15 = 3 x 1035

Projetado para produzir energia estática. A máquina foi empregada em física nuclear para produzir as tensões muito elevadas necessárias em aceleradores de partículas.

É uma máquina eletrostática na qual um gerador de alta voltagem fornece cargas elétricas a uma correia móvel que as conduz para uma cúpula metálica onde é atingida uma voltagem elevadíssima.