Eletrostática
Download
1 / 40

Eletrostática - PowerPoint PPT Presentation


  • 119 Views
  • Uploaded on

Eletrostática. IVAN SANTOS. Eletrostática. Eletrostática é o ramo da Física que estuda as cargas elétricas em repouso e as interações atrativas ou repulsivas que ocorrem entre elas. Carga elétrica. Portadores de Cargas.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Eletrostática' - ezra-quinn


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Eletrostática

IVAN SANTOS


Eletrostática

Eletrostática é o ramo da Física que estuda as cargas elétricas em repouso e as interações atrativas ou repulsivas que ocorrem entre elas.



Portadores de Cargas

Os portadores de carga elétrica são: elétrons - que transportam carga negativa

Íons - Cátionstransportam cargas positivas

Ânionscargas negativas


Condutores elétricos

São materiais que apresentam portadores de cargas elétricas (elétrons ou íons) quase livres, o que facilita a mobilidade dos mesmos em seu interior. São considerados bons condutores, materiais com alto número de portadores de cargas elétricas livres e que apresentam alta mobilidade desses portadores de cargas elétricas.


Isolantes ou dielétricos

Os materiais isolantes se caracterizam por não apresentar portadores de cargas elétricas livres para movimentação. Nesses materiais, a mobilidade dos portadores de cargas elétricas é praticamente nula, ficando os mesmos praticamente fixos no seu interior.Exemplos: borracha, madeira, água pura, etc


ELETRIZAÇÃO

Explicação do fenômeno de eletrização:

Entre as partículas fundamentais são importantes para a explicação dos fenômenos elétricos o próton, o elétron e o nêutron. Os prótons e os nêutrons se encontram numa região do átomo chamada núcleo. Os elétrons ficam girando ao redor do núcleo, dispostos em várias órbitas.

Atualmente explicamos a eletrização dos corpos com a noção que temos da estrutura dos átomos.


Processos Eletrização

Por atrito  

Foi o primeiro processo de eletrização conhecido. Quando duas substâncias de naturezas diferentes são atritadas, ambas se eletrizam.


Por indução

Quando um corpo neutro é colocado próximo de um corpo eletrizado, sem que haja contato entre eles, o corpo neutro se eletriza. Esse fenômeno é chamado indução eletrostática.


Por contato

 Quando um corpo neutro é colocado em contato com um corpo eletrizado, por meio de um fio condutor, o corpo neutro se eletriza


Por aquecimento

Certos corpos, quando aquecidos, eletrizam-se, apresentando eletricidades de nomes contrários em dois pontos diametralmente opostos. O fenômeno é chamado fenômeno piroelétrico. É mais comum em cristais, como por exemplo na turmalina.

Por pressão

Certos corpos, quando comprimidos, eletrizam-se, apresentando eletricidades de nomes contrários nas extremidades. O fenômeno é chamado fenômeno piezoelétrico. Também é mais comum em cristais, como por exemplo, turmalina, calcita e quartzo.


Pele humana secaCouroPele de coelhoVidroCabelo humanoFibra sintética (nylon)LãChumboPele de gatoSedaAlumínioPapelAlgodãoAçoMadeiraÂmbarBorracha duraNíquel, Cobre,Latão, Prata,Ouro, Platina,PoliésterIsoporFilme PVC ('magipack')PoliuretanoPolietileno ('fita adesiva')PolipropilenoVinil (PVC)SiliconeTeflon

Séries triboelétricas

-

+

Vidro Mica Lã Seda Algodão Madeira Âmbar Enxofre Metais

O trovão é uma onda sonora provocada pelo aquecimento do canal principal durante a subida da Descarga de Retorno. Ele atinge temperaturas entre 20 e 30 mil graus Celsius em apenas 10 microssegundos (0,00001 segundos). O ar aquecido se expande e gera duas ondas: a primeira é uma violenta onda de choque supersônica, com velocidade várias vezes maior que a velocidade do som no ar e que nas proximidades do local da queda é um som inaudível para o ouvido humano; a segunda é uma onda sonora de grande intensidade a distâncias maiores. Essa constitui o trovão audível



  • Lenda: Se não está chovendo não caem raios.

  • Verdade: Os raios podem chegar ao solo a até 15 km de distância do local da chuva.

  • Lenda: Sapatos com sola de borracha ou os pneus do automóvel evitam que uma pessoa seja atingida por um raio.

  • Verdade: Solas de borracha ou pneus não protegem contra os raios. No entanto, a carroceria metálica do carro dá uma boa proteção a quem está em seu interior; sem tocar em partes metálicas. Mesmo que um raio atinja o carro é sempre mais seguro dentro do que fora dele.

  • Lenda: As pessoas ficam carregadas de eletricidade quando são atingidas por um raio e não devem ser tocadas.

  • Verdade: As vítimas de raios não "dão choque" e precisam de urgente socorro médico, especialmente reanimação cardio-respiratória.

  • Lenda: Um raio nunca cai duas vezes no mesmo lugar.

  • Verdade: Não importa qual seja o local ele pode ser atingido repetidas vezes, durante uma tempestade. Isto acontece até com pessoas.


Princ pio eletrost tico
PRINCÍPIO ELETROSTÁTICO

PRÍNCIPIO DE ATRAÇÃO E REPULSÃO

+

+

F

F

-

-

F

F

-

+

F

F


PRÍNCIPIO DE CONSERVAÇÃO DA CARGA ELÉTRICA

Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e as de sinais opostos se atraem Carga elétrica não se cria, não se perde, apenas se transfere Num sistema eletricamente isolado, a soma das cargas elétricas é constante.


Q

Q

= 3Q

= -5Q

1

2

-

-

-

+

+

+

1

2

+

2

1

Q

!

Q

!

+

Q

Q

=

Q

!

Q

!

2

1

DEPOIS DO CONTATO

ANTES DO CONTATO

+

2

-2Q

Q

1

Q

3Q+(-5Q)

-Q

Q

!

=

Q

!

=

=

=

=

1

2

2

2

2

2

1

Q

!

=

Q

!

=

-Q


Lei de coulomb
Lei de Coulomb

  • Charles Coulomb mediu as forças eléctricas entre duas pequenas esferas carregadas

  • Ele descobriu que a força dependia do valor das cargas e da distância entre elas

K=Constate eletrostática


LEI DE COULOMB

Q

Q

1

2

F

F

+

+

d

Q

Q

1

-

-

2

F

F

d

Q

Q

2

1

F

F

-

+

d


Q

Q

K

Q

Q

2

1

.

.

F

=

d

1

2

+

+

2

d

1

Q

Q

1

2

14

K

Q

Q

2d

.

.

F

=

+

+

1

2

d

2

Q

Q

1

2

19

K

Q

Q

3d

.

.

F

=

+

+

1

d

2

3

F

=

F

=

1/4F

1/9F

3

2

1

1


Q

Q

K

Q

Q

2

1

.

.

=

F

d

1

+

+

d

2

1

Q

Q

1

2

Q

Q

4.K

d/2

.

.

F

=

+

+

1

d

2

2

Q

Q

2

1

9.K

Q

Q

d/3

.

.

F

=

+

+

1

2

2

d

3

F

=

4F

F

=

9F

3

2

1

1


Q

Q

K

Q

Q

2

1

.

.

F

=

d

1

2

+

+

2

d

1

2Q

Q

2

1

2K

Q

Q

d

.

+

.

F

=

+

2

1

2

d

2

3Q

Q

2

1

d

3K

Q

Q

+

+

.

.

F

=

2

1

d

2

3

F

=

2F

F

=

3F

3

2

1

1


Campo el trico
Campo elétrico

Quando uma esfera está eletrizada, as cargas em excesso repelem-se mutuamente e por isso migram para a superfície externa da esfera, atingindo o equilíbrio eletrostático. Assim, o campo elétrico dentro da esfera (em equilíbrio eletrostático) é nulo, já que não há uma força que atraia uma carga para dentro do corpo.

é o campo de força provocado por cargas elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por um sistema de cargas. Cargas elétricas num campo elétrico estão sujeitas a uma força elétrica.

K

.

Q

E

=

2

d


LINHAS DE CAMPO

Se Q<0 o vetor campo elétrico é de

APROXIMAÇÃO

Se Q>0 o vetor campo elétrico é de

AFASTAMENTO


Superf cie equipotencial
SUPERFÍCIE EQUIPOTENCIAL

Numa superfície equipotencial as linhas de força são sempre perpendiculares às superfícies equipotenciais.

VB

VA

VA

VB


Trabalho da for a el tica
TRABALHO DA FORÇA ELÉTICA

Q

> 0

q

> 0

F

+

+

SENTIDO NATURAL DO DESLOCMENTO

>0

Q

> 0

q

< 0

F

+

+

SENTIDO NATURAL DO FORÇADO

<0


A

C

B

=

=

C

B

A

O Trabalho não depende da trajetória.


Q

q

F

B

d

A

d

A

AB

F.d

AB

=

AB

q.K Q.(1 – 1)

=

AB

d

d

A

B


Q

q

F

B

d

A

d

A

AB

0

q.K Q.(1 – 1)

=

A

d

d

A

B

q.K .Q

Podemos afirmar que esse é o maior trabalho da força elétrica, para deslocar uma carga do ponto A até o infinito

=

A

d

A


ENERGIA PONTENCIALELÉTRICA

0

=

q.K Q.(1 – 1 )

q.K .Q

A

=

A

d

d

A

d

B

A

Sendo EpB = 0 por considerar o infinito como referencial

0

E

E

-

=

A

P

P

A

B

E

q.K .Q

E

=

=

A

P

P

A

A

d

A


Potencial el trico
POTENCIAL ELÉTRICO

A grandeza escalar potencial elétrico é definida como a energia potencial elétrica por unidade de carga.Colocando-se uma carga q num ponto A de um campo elétrico de uma carga puntiforme Q, adquire uma energia potencial elétrica EpA. A relação potencial, energia potencial elétrica e carga é:


E

q.K .Q

E

=

V

P

=

A

q

P

A

A

d

A

q.K .Q

d

E

A

K .Q

=

V

P

=

=

A

d

q

q

A

A

1V

K .Q

1 joule

1 volt

V

=

=

=

d

A

1coulomb

A


POTENCIAL DE VÁRIAS CARGAS

Q1

d1

Q2

P

d2

d3

VP=

V1 +

V2 +

V3

Q3

O POTENCIAL NUMA REGIÃO SOBRE A INFLUÊNCIA DE VÁRIOS CAMPOS É A SOMA DOS POTENCIAIS ELÉTRICOS GERADO POR ESSES CAMPOS


Diferen a de potencial u
DIFERENÇA DE POTENCIAL (U)

Q

q

F

B

A

d

AB

E

E

-

q.VA -

q.VB

=

=

A

B

P

A

P

B

A

B

{

E

=

q.VA

P

q.(VA -

VB)

A

=

A

E

B

=

q.VB

P

B


DIFERENÇA DE POTENCIAL (U)

q.(VA -

VB)

=

A

B

UAB

É chamado de diferença de potencial elétrica entre os pontos A e B (ddp) ou tensão elétrica entre os pontos A e B.

AB

U

=

q


VARIAÇÃO DO POTENCIAL AO LONGO DE UMA LINHA DE FORÇA

Q

A

B

C

+

Como dA<dB<dc, temos: VA >VB>VC

K .Q

V

=

d

Percorrendo uma linha uma linha de força no seu sentido, encontramos sempre pontos de menor potencial.

VA >VB>VC

A

B

C


VARIAÇÃO DO POTENCIAL AO LONGO DE UMA LINHA DE FORÇA

Q

A

B

C

-

Como dA <dB<dc, temos: VA>VB>VC

K .Q

V

=

d

Percorrendo uma linha de força no seu sentido, encontramos sempre pontos de menor potencial.

VA >VB >VC

A

B

C


Diferen a de potencial num campo el trico uniforme
DIFERENÇA DE POTENCIAL NUM CAMPO ELÉTRICO UNIFORME

E

q.(VA -

VB)

=

A

B

F

UAB

q

q.E.d

=

A

d

B

q.(VA -

VB)

q.E.d

VA

=

VB

UAB=

E.d

FIM DA AULA