FUNDAMENTOS DA ELETROSTÁTICA

Corpo Eletrizado

Um corpo é constituído pela reunião entre átomos de um ou mais elementos. O átomo, de

forma simplificada, pode ser considerado como

tendo duas regiões distintas: o núcleo, no qual entre

outras partículas encontramos os prótons (p), e a

eletrosfera, que rodeia o núcleo, na qual estão os

elétrons (e). O próton não se movimenta, tendo

massa mp = 1,67.10

massa bem menor que a do próton: 9,1 .10

Em qualquer corpo existe uma certa quantidade

de elétrons que escapam dos seus átomos. São os

átomos das últimas camadas e que estão sendo atraídos

com uma força fraca para o núcleo. Esses elétrons, que

não estão presos aos átomos, denominam-se “elétrons

-27 kg. O elétron é móvel, tendo

-31 kg.

livres” e constituem a nuvem eletrônica ou o gás de elétrons. Os materiais que apresentam grande

número de elétrons livres são denominados condutores, enquanto aqueles que têm pequeno número

de elétrons livres são os isolantes. Metais e grafite são condutores, enquanto que plástico, vidro,

cerâmica são alguns exemplos de isolantes.

Um corpo no seu estado normal apresenta igual quantidade de elétrons e prótons: N0e = Nop.

Podemos retirar ou colocar elétrons num corpo, aproveitando a mobilidade dos elétrons livres.

Quando transferimos elétrons livres de um corpo

para outro, tanto um quanto outro fica num estado ● elétrons

anormal, pois apresentam um excesso ou uma defici-

ência de elétrons. Os corpos, nesse estado, apresen- no e ˂ no p noe ˃ nop

tando N

e ≠ N

o

elétricas, para voltar a ter N

uma certa quantidade de energia potencial que irá se transformar em energia cinética, surgindo a

corrente elétrica,que será estudada no próximo capítulo ,a Eletrodinâmica.

2- Observações

1a) A Eletricidade básica considera apenas duas partículas no estudo dos seus fenômenos: o

próton, que é fixo e está no núcleo, e o elétron que é móvel e está na eletrosfera. Portanto, nos

fenômenos elétricos, a única partícula que se movimenta entrando ou saindo de um corpo ou

deslocando-se dentro do mesmo, é o elétron.

2a) Por convenção, para indicar que prótons e elétrons são partículas diferentes e apresentado

comportamento opostos, ao próton associou-se o sinal positivo (p +), e ao elétron o sinal

negativo (e –).

3a) Na Mecânica estuda-se o comportamento e ações de um corpo considerando-se a sua massa

M ou m. Na Eletricidade estuda-se o comportamento e ações de um corpo considerando-se uma

característica inerente ao corpo, denominada carga elétrica. O valor da carga elétrica de um

corpo é determinado pelo excesso ou falta de elétrons no corpo. Este valor é representado pela

letra Q ou q.

4a) A maioria das equações referentes a fenômenos estudados na Mecânica envolvendo a massa

dos corpos, são aplicadas na Eletrostática, bastando trocar as letras que representam grandezas

envolvidas, como por exemplo, M por Q, m por q, h por d, g por E, e assim por diante. Se a

energia potencial gravitacional é dada na Mecânica por EP = m.g.h, na Eletrostática a energia

potencial elétrica será: EP = q.E.d; se a força Peso é definida por P=m.g, a força elétrica é definida

por F = q.E

p , se dizem eletrizados, e farão ações

o

p. Todo corpo eletrizado estando num estado anormal, apresenta

o

o

e = N

3- Tipos de eletrização

de prótons (p= +), tem mais partículas positivas que negativas. Ele se encontra eletrizado

positivamente (N

prótons, então terá maior quantidade de partículas negativas do que positivas, estando

eletrizado negativamente (N

4- Corpo neutro

. Por estar no seu estado normal, não realiza ações elétricas. O valor deste corpo na Eletricidade é

zero.

5- Lei das ações elétricas

Um corpo que apresenta o número de elétrons (e = –) menor que o número

p). Se o corpo apresentar número de