Noções básicas de eletrostática

ANHANGUERA CASCAVEL - PR

ANDERSON RAFAEL SCHLENDER, RA: 8407131400

LUCAS MONTIEL, RA: 9902000264

JESSICA PRIOR, RA: 8070820919

RELATÓRIO PARCIAL 1

Campo, Potencial e Diferença de Potencial

CASCAVEL – PR

2014

Fundamentos da Eletrostática

Corpo eletrizado

Um corpo é constituído pela reunião de átomos de um ou mais elementos. O átomo, de forma simplificada, tem duas regiões distintas. O núcleo e a eletrosfera, que rodeia o núcleo. Os prótons que rodeiam o núcleo não se movimentam e contem massa Mp = 1,67.10 -27kg. E o elétron que compõem toda a camada da eletrosfera compõem massa muito menor com apenas Mp = 9,1.10-31kg.

Em qualquer corpo uma certa quantidade de elétrons saem de seus átomos. Ou seja conhecidos como elétrons livres, e constituem a nuvem eletrônica. Os corpos ou matérias que possuem grande quantidade de elétrons livres são chamados de condutores enquanto aqueles que possuem poucos são conhecidos como isolantes. Ex: metais e grafite são condutores enquanto vidro, borracha são isolantes.

A eletricidade básica considera apenas duas partículas no estudo de seus fenômenos, o Próton que e fixo e esta no núcleo, e o Elétron que é móvel e esta na eletrosfera. Portanto, nos fenômenos elétricos, a única partícula que se movimenta é o Elétron.

Para indicar que os prótons e elétrons são diferentes o próton recebeu o sinal (p+) e o elétron o sinal de (e-).

Na mecânica estuda-se o comportamento e ações de um, corpo considerando-se a sua massa M ou m. e na Eletricidade estuda-se o comportamento e ações de um corpo considerando-se a carga elétrica. Que e dominado pela falta ou excesso de elétrons. Que e representado por Q ou q.

Tipos de eletrização

Um corpo que terá maior quantidade de (e-) do que (p+) e considerado eletrizado negativamente (Ne>NP). E se for vice versa ele será considerado positivo.

Já o corpo neutro e apresentado quando o numero de elétrons e prótons forem iguais, não realizando nenhuma ação elétrica por isso o seu valor e igual a zero.

Lei das ações elétricas

Conhecido como Lei de DU FAY, e estabelece a relação entre os corpos.

Segue a baixo a imagem demonstrando a lei.

Segundo a imagem demonstra a lei estabelece que corpos com mesmo sinal se repilam e de sinal contrários se atraem.

Corpos de idênticas dimensões

Quando dois corpos de idênticas dimensões, eletrizados com cargas diferentes são postos em contato, passam elétrons de um para o outro e no final da transferência ambos ficam com a mesma carga. Veja o exemplo.

Considerando dois corpos A e B

A= 8UC e B= -2UC.a

Após o contato: Q= 8.10-6+(-2.10-6) = 3.10-6C

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Eletroscópios

Sistemas que definem se um corpo esta ou não eletrizado. Tem por principio de que um corpo eletrizado por estar numa situação instável atrai os corpos neutros a sua volta, para poder ceder ou retirar elétrons e assim voltar a ser neutro.

O pendulo e o eletroscópio mais conhecido, que consiste em uma pequenas esfera que ao se aproximar do corpo eletrizado que acaba atraindo o pendulo. Caso esteja neutro não movimentara o mesmo.

1. De que se constituem as cargas elétricas?

A matéria que constitui todos os materiais é constituída de átomos.

Os átomos são constituídos, de prótons, nêutrons e elétrons.

Sendo que a carga elétrica de cada um é respectivamente positiva, neutra e negativa.

2. Sobre o que trata a Lei de Coulomb? Dê um exemplo para ilustrar sua resposta.

A lei de Coulomb foi criada pelo físico Charles Augustin de Coulomb que realizou experimentos com uma balança de torção e mediu as atrações e repulsões elétricas entre duas esferas eletricamente carregadas e deduziu a lei que governa a eletrostática.

EX:

Duas cargas elétricas puntiformes, Q 1 = 4 µC e Q 2 = - 6 µC, estão colocadas no vácuo a uma distância de 60 cm uma da outra. Qual é o módulo da força de atração entre elas? ( K 0 = 9 . 109 Nm 2 / C 2 )

Resolução

     d = 60 cm = 6,0 . 10-1 m

     F = K 0 | Q 1 |. | Q 2 |

                         d 2

       F = 9 . 109 . | 4 .10-6| . | - 6 . 10-6|

                               ( 6, 0 . 10-1)

     F = 216 . 10-3    

             36 . 10-2

       F =  6 . 10-1  N

3. O que é Campo Elétrico? Como ele pode ser gerado?

O campo elétrico pode ter pelo menos quatro orientações diferentes de seu vetor devido aos sinais de interação entre as cargas, quando o campo e gerado pó apenas uma.

Quando a carga da prova tem sinal negativo (q<0), os vetores força e campo elétrico têm mesma direção, mas sentidos opostos, quando a carga de prova tem sinal positivo (q>0), ambos os vetores tem mesma direção e sentido.

Já