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Carga Elétrica. Quando um bastão de vidro é atritado com seda, adquire essa capacidade graças a passagem de “algo”; Esse “algo” é chamado genericamente de carga elétrica; Os corpos nesse estado se encontram carregados de eletricidade, isto é, eletrizados;
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Carga Elétrica • Quando um bastão de vidro é atritado com seda, adquire essa capacidade graças a passagem de “algo”; • Esse “algo” é chamado genericamente de carga elétrica; • Os corpos nesse estado se encontram carregados de eletricidade, isto é, eletrizados; • Existem dois tipos de cargas elétricas: • Positiva; • Negativa. • Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e de sinais contrários se atraem.
Estrutura da Matéria • Matéria constituída de átomos; • Átomo: • Núcleo – parte central – prótons(+) e nêutrons; • Eletrosfera – periférica – elétrons(-); • Carga elétrica: propriedade da matéria presente tanto nos prótons quanto nos elétrons com a mesma intensidade; • Exemplo: Hélio – 2 prótons e 2 elétrons.
Eletrização • Uma substância estará eletrizada quando a quantidade de prótons e elétrons forem diferentes; • Durante um processo de atrito somente os elétrons podem trocar de corpos e quando isso ocorre os corpos ficam eletrizados: • Positivamente; • Negativamente.
Valor da Carga Elementar • e = 1,6 * 10-19 C (Coulomb, SI) • A quantidade de carga elétrica de um corpo é sempre um múltiplo inteiro de e. • Q = n*eonde n = número de elétrons.(falta ou excesso) • Página 21.
Eletrização • Eletrizar um corpo significa colocar ou retirar elétrons de um corpo. As principais maneiras de se eletrizar um corpo são: Por atrito Por indução Por contato
Eletrização por atrito • Quando dois corpos são atritados ocorre a passagem de elétrons de um corpo para outro. Nesse caso dizemos que houve eletrização por atrito.
Eletrização por contato • Ocorre depois que dois corpos entram em contato e suas cargas elétricas se equilibram.
Eletrização por indução • Ocorre por simples aproximação de um corpo neutro com um corpo eletrizado, sem que haja contato entre eles deixando o corpo neutro eletrizado.
Potencial elétrico • Um corpo eletrizado tem uma grandeza chamada de potencial elétrico. É uma grandeza escalar determinada por um valor numérico podendo ser positivo ou negativo. • O potencial elétrico (normalmente medido em volts) depende da quantidade carga que o corpo tem, das suas dimensões e de onde está o corpo.
Potencial elétrico • No caso do corpo ser esférico e de raio R, o seu potencial elétrico e dado pela equação: V = K0 . Q R Onde: (V) é o potencial da esfera em volts; (Q) é a carga que a esfera tem em Coulomb; (K) é uma constante; K0 = 9 x 109; (R) é o raio em metros;
Diferença de Potencial • É uma grandeza utilizada para explicar o movimento das cargas elétricas, pode ser chamada de voltagem ou tensão. • A diferença de potencial (U) é dada pela fórmula: U = Va -Vb Onde: (U) é a tensão a ser medida; (Va) e (Vb) é a voltagem dos respectivos corpos;
Diferença de Potencial PA = Pressão em A PB = Pressão em B PB > PA • A água se desloca naturalmente do nível superior para inferior, para elevar a água é necessário fornecer energia na parte inferior para que possa vencer o desnível. B A
Definição de condensadores e capacitores • Denomina-se condensador ou capacitor o conjunto de condutores e dielétricos arrumados de tal maneira que se consiga armazenar a máxima quantidade de cargas elétricas. • Nos condensadores os corpos indutor e induzido recebem o nome de armaduras o meio que separa as armaduras recebe o nome de dielétrico.
Definição de condensadores e capacitores • A capacidade de um condensador vale: C = Q U Onde: (C) é a medida da capacitância em Farads (F); (Q) é a carga de uma das armaduras; (U) é a diferença de potencial entre as armaduras.
Associação de condensadores • Os condensadores podem ser associados entre si a fim de atender ás necessidades de certos tipos de circuitos. Por exemplo: Os circuitos eletrônicos. Há três tipos de associação de condensadores: em série, em paralelo e mista.
Associação em série • Numa associação em série, armadura negativa de um capacitor esta ligada á armadura positiva do seguinte.
Associação em série • Essa associação pode ser substituída por um único condensador, o qual submetido á mesma ddp da associação,armazena a mesma quantidade de carga. • Esse condensador, denominado condensador equivalente, possui as seguintes características:
Associação em série • A carga Q é igual á dos demais condensadores: Q = Q1 = Q2 = Q3 • A diferença de potencial é igual á soma das ddp de cada condensador: U = U1 + U2 + U3 • A partir dessa expressão, pode-se calcular a capacidade do condensador equivalente: C = Q U = Q U C
Associação em paralelo • Numa associação em paralelo, todas as armaduras positivas estão ligadas a um ponto de mesmo potencial, assim como todas as negativas estão ligadas a um outro ponto de potencial comum.
Associação em paralelo • A ddp é igual a dos demais condensadores. U = U1 = U2 = U3 • A carga armazenada é igual á soma das cargas de cada condensador. Q = Q1 + Q2 + Q3
Associação em paralelo • A partir dessa expressão, pode-se calcular a capacidade do condensador equivalente: Como: C = Q Q = C . U U Substituindo-se, vem: C . U = C1 . U + C2 . U + C3 . U C = C1 + C2 +C3
