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sica III
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Bibliografia de Referncia
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Mos Obra?
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Cargas Eltricas
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Recapitulando e complementando...
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O que carga eltrica? uma propriedade fundamental daspartculas
Carga elementar: 1,6.10- 19
CCarga do eltron: - 1,6.10- 19C
Carga do prton: + 1,6.10- 19C
Unidade: C (Coulomb)
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Modelo de tomo atual
baseado no Princpio da Incerteza deHeisenberg (Fsica Quntica) e estabelece que impossvel conhecer simultaneamente a posioe a energia do eltron (para se estudar umapartcula, preciso interagir com ela).
baseado tambm na dualidade onda-partcula do eltron (fton).
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Modelo de tomo atual
Os eltrons ocupam bandas de energia.
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Princpios da Eletrosttica
Princpio da atrao e repulso Cargas eltricas de mesmo sinal se repelem;
Cargas eltricas de sinais opostos se atraem.
Princpio da conservao das cargas
Num sistema eletricamente isolado, a salgbrica das quantidades de cargas positivanegativas constante.
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Eltron livre = fracamente ligado ao tomoCondutores eltricos
Meios materiais cujos tomos possuem muiteltrons livres. (Ex: metais)
Isolantes eltricos ou dieltricos
Meios materiais cujos tomos possuem pouceltrons livre. (Ex: plstico, madeira)
Condutores e Isolantes
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tomo:Se nmero de prtons = nmero de eltrons NeutSe tem falta ou um excesso de eltrons Tem carga
, sendo n um numero inteiro.
Portanto, um corpo pode ser:
Eletrizado positivamente: falta de eltrons Q=+n.e
Eletrizado negativamente: excesso de eltrons Q= n.e
Eletrizao de um corpo
enQ .
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Exemplo:
1. Um saco plstico recebeu 3,4.1015
eltronsextras em um processo de eletrizao por atrito.Qual a natureza e o valor da quantidade de cargaeltrica do saco plstico?
C Q
C Q
Q
enQ
68,544
10.4468,5
10.602,1.10.4,3
.
4
1915
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A eletrizao de um condutoneutro pode ocorrer por simpleaproximao de um outro corpeletrizado, sem que haja o contatentre eles. No processo da indueletrosttica, o corpo induzido sereletrizado sempre com cargas de sincontrrio ao das cargas do indutor.
Eletrizao por Induo
E l
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Exemplos:
1) Em uma briga entre um coelho e um gato apele dos dois animais so atritadas entre sideixando os dois animais eletrizados. Podemos
concluir que:
a) o coelho ficar positivo e o gato negativo;b) o coelho ficar negativo e o gato positivo;c) os dois ficaro positivos;d) os dois ficaro negativos;e) o coelho ficar neutro e o gato positivo.
E l
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Exemplos:
2) Tm-se trs esferas metlicas A, B e C, inicialmenteneutras. Atrita-se A com B, mantendo C distncia. Sabe-seque nesse processo, B ganha eltrons e que logo aps, asesferas so afastadas entre si de uma grande distncia. Umbasto eletrizado positivamente aproximado de cadaesfera, sem toc-las. Podemos afirmar que haver atraoa) apenas entre o basto e a esfera B.b) entre o basto e a esfera B e entre o basto e a esfera C.c) apenas entre o basto e a esfera C.d) entre o basto e a esfera A e entre o basto e a esfera B.e) entre o basto e a esfera A e entre o basto e a esfera C.
E l
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Aps o contato, a carga eltrica adquiridapela segunda esfera :a) Q/2b) Q c) 2 Q d) nula
e) 3 Q
Exemplos:3) Uma esfera metlica, sustentada por uma haste isolante,encontra-se em equilbrio eletrosttico com uma pequenacarga eltrica Q. Uma segunda esfera idntica einicialmente descarregada aproxima-se dela, at toc-la,como indica a figura a seguir.
E l
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A partir dessa configurao, o fio retirado e, em seguida, a esferaA levada para muito longe. Finalmente, as esferas B e C soafastadas uma da outra. Aps esses procedimentos, as cargas dastrs esferas satisfazem as relaes
a) QA < 0 QB > 0 QC > 0b) QA < 0 QB = 0 QC = 0c) QA = 0 QB < 0 QC< 0d) QA > 0 QB > 0 QC = 0
e) QA > 0 QB < 0 QC > 0
Exemplos:4) Trs esferas metlicas iguais, A, B e C, esto apoiadas em suportes
isolantes, tendo a esfera A carga eltrica negativa. Prximas a ela, asesferas B e C esto em contato entre si, sendo que C est ligada terra por um fio condutor, como na figura.
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Lei de CoulombExpressa matematicamente a intensidadeda fora eletrosttica entre duas cargas.
K
Repulso
Atrao
N.m2/C2
C2/N.m2
http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:CoulombsLaw.svghttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:CoulombsLaw.svghttp://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:CoulombsLaw.svg7/25/2019 Fsica Eletrizao
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Exemplo:
Calcule a intensidade da fora eletrosttica entreduas cargas eltricas puntiformes com cargas 20Ce -30C, distantes 20cm uma da outra. Determine
as caractersticas vetoriais das foras.
N F
F
r
qQ K F
135
2,0
10.30.10.20.10.9
..
2
669
2
Atrao:FQq horizontal da esquerda p/a direitaFqQ horizontal da direita p/a esquerda
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Problema Proposto:
Calcule a intensidade da fora eletrosttica entreduas cargas eltricas puntiformes com cargas 35Ce 480nC, distantes 50cm uma da outra. Determine
as caractersticas vetoriais das foras.
F
r
qQ K F
60480
5,0
10.480.10.35.10.9
..
2
969
2
Repulso:FQq horizontal da direita p/a esquerdaFqQ horizontal da esquerda p/a direita
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