Eletricidade: Cargas, Campo, Potencial e Corrente em Eletrostática e Eletromagnética., Notas de estudo de Engenharia de Produção

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ELETRICIDADE

Cargas Elétricas

Campo Elétrico

Potencial Elétrico

Corrente Elétrica

ELETROSTÁTICA ELETRODINÂMICA

A matéria é formada de pequenas partículas, os átomos. Cada átomo, por sua vez, é constituído de partículas ainda menores, os prótons, os elétrons e os nêutrons. Os prótons e os nêutrons localizam-se na parte central do átomo, e formam o núcleo. Os elétrons giram em torno do núcleo na região denominada eletrosfera. Os prótons e os elétrons apresentam uma importante propriedade física, a carga elétrica. A carga elétrica do próton e a do elétron têm a mesma intensidade, mas sinais contrários. A carga do próton é positiva e a do elétron, negativa. Num átomo não existe predominância de cargas elétricas; o número de prótons é igual ao número de elétrons. O átomo é um sistema eletricamente neutro. Entretanto quando ele perde ou ganha elétrons, fica eletrizado. Eletrizado positivamente quando perde elétrons e negativamente quando recebe elétrons. Sendo a carga do elétron a menor quantidade de carga elétrica existente na natureza, ela foi tomada como carga padrão nas medidas de carga elétricas. No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de medida de carga elétrica é o Coulomb (C). A carga do elétron, quando tomada em módulo, é chamada de carga elementar e é representada por e. carga elementar: 1,6.10 - 19^ C carga do elétron: - 1,6.10 - 19^ C carga do próton: + 1,6.10 - 19^ C Cargas Elétricas

Condutores elétricos Meios materiais nos quais as cargas elétricas movimentam-se com facilidade. Isolantes elétricos ou dielétricos Meios materiais nos quais as cargas elétricas não têm facilidade de movimentação. Condutores e isolantes

O processo de eletrização de um corpo é

semelhante ao de um átomo. Se num corpo o número

de prótons for igual ao número de elétrons, dizemos

que ele está neutro. Quando um corpo apresenta uma

falta ou um excesso de elétrons, ele adquire uma carga

elétrica Q, que é sempre um número inteiro n de

elétrons, de modo que:

, sendo n um numero

inteiro.

Portanto, um corpo pode ser:

a) eletrizado positivamente: falta de elétrons Q = + n.

Eletrização de um

corpo

Q  n. e

Na eletrização por atrito, os dois corpos adquirem a mesma quantidade de cargas, porém de sinais contrários. Atrito

Os condutores adquirem cargas de mesmo sinal. Se os condutores tiverem mesma forma e mesmas dimensões, a carga final será igual para os dois e dada pela média aritmética das cargas iniciais. Contato

Eletroscópio de Folhas

Lei de Du Fay

Cargas com sinais iguais sofrem

Cargas com sinais opostos sofrem

F → Força elétrica (N) Q 1 e Q 2 → Cargas elétricas(C) d → Distância (m) Lei de Coulomb

ELETRICIDADE

Cargas Elétricas

Campo Elétrico

Potencial Elétrico

Corrente Elétrica

ELETROSTÁTICA ELETRODINÂMICA

Campo Elétrico q F E    E → Campo elétrico (N/C) F → Força elétrica (N) q → Carga elétrica (C)

Linhas de campo As Linhas de forças (ou de campo) são linhas imaginárias, tangentes aos vetores campo elétrico em cada ponto do espaço sob influência elétrica e no mesmo sentido dos vetores campo elétrico.

Campo elétrico uniforme Um campo elétrico é uma região do espaço onde o vetor representativo do campo (Ē) tem, em todos os pontos a mesma direção, o mesmo sentido e o mesmo módulo. Num campo elétrico uniforme, as linhas de força são sempre retilíneas, paralelas entre si e distanciadas igualmente.

ELETRICIDADE

Cargas Elétricas

Campo Elétrico

Potencial Elétrico

Corrente Elétrica

ELETROSTÁTICA ELETRODINÂMICA