PENDULOS ELÉTRICOS E FOLHAS DE ELECTROSCOPE

PÊNDULO ELÉCTRICO E ELECTROSCÓPIO DE FOLHAS

Para verificar se um corpo está ou não electrizado, utiliza-se os seguintes aparelhos: Electroscópio de Folhas e Pêndulo eléctrico.

Pêndulo eléctrico: é um aparelho constituido por uma bolinha que se encontra suspensa num haste através de um fio de algodão ou de outro material.

Ao aproximar-se do pêndulo um corpo carregado, ele abaixa a bolinha suspensa. Este facto indica que esse corpo está electrizado negativamente ou positivamente.

ELECTROSCÓPIO DE FOLHAS

Electroscópio: é um aparelho que nos permite verificar se um corpo está ou não electrizado.

O electroscópio de folhas é constituido por um haste metálico que tem na parte superior uma esfera metálica e na parte inferior duas folhas de alumínio ou ouro.

Ao aproximar um corpo carregado a esfera de um electroscópio neutro, as folhas divergem independentemente da carga do corpo aproximado.

Este Eletroscópio ao ser carregado, suas folhas se eletrizam com cargas de mesmo sinal. A repulsão que existe entre elas afasta uma folha da outra de forma significativa. Para saber se um corpo está eletrizado com carga do mesmo sinal ou de sinal oposto àquele com que foi carregado o Eletroscópio, basta aproximá-lo do mesmo. Se as folhas afastarem-se ainda mais, a carga é de mesmo sinal. Por outro lado, se o angulo entre as folhas diminuir, a carga do corpo é de sinal contrário ao da carga do Eletroscópio.

LEI DE COULOMB

Considere dois corpos electrizados com cargas Q1 e Q2, como mostra a figura, separados a uma distância d, cujas dimensões dos corpos são despresiveis, designados deste modo de cargas pontuais.

Deste modo ainda não conhecemos o valor da força (F ) de atracção ou repulsão entre os corpos e os factores de que dependem essas forças atractivas e repulsivas. O cientista francês Charles Auigustin Coulomb (1736-1806), estudou e estabeleceu a lei que regula essas forças de atracção e repulsão.

A lei de coulomb diz que:

“A força de atracção ou repulsão entre duas cargas eléctricas pontuais, é directamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa”.

Matematicamente teremos:

FORÇA ELÉCTRICA:

Pelas experiências atrás descritas podemos constatar que há dois tipos de carga nomeadamente carga positiva e negativa. Sabe-se que corpos com cargas do mesmo sinal repelem-se e com cargas de sinais contrários atraem-se.

Por outro lado, verifica-se que uma carga exerce sobre uma outra carga uma Força eléctrica, que será atractiva ou repulsiva, como mostram as figuras abaixo:

A unidade da força no S.I é Newton [N]. Além desta unidade, são ainda usados os múltiplos e submúltiplos ilustrados nas tabelas abaixo:

NOTA:

 Se o valor da força for negativo (-), significa que a força é atractiva.

 Se o valor da força for positivo (+), significa que a força é Repulsiva

 Se o valor de uma das cargas duplicar ou triplicar, mantendo constante a distância, a força também duplicará ou triplicará.

F α Q1 e Q2 A força é directamente proporcional as cargas.

 Se a distância entre as cargas for duplicada, mantendo-se o valor das cargas então, a força diminuirá quatro vezes, isto é:

 Duplicando d, a força torna-se 4 vezes maior

 Tripilicando d, a força torna-se 9 vezes maio

NOÇÃO DO CAMPO ELÉCTRICO

Qualquer corpo electrizado exerce sobre toda a carga eléctrica que enconta na vizinhança uma força.

Vamos designar por Campo Eléctrico a região do espaço em volta da carga eléctrica, dentro da qual se fazem sentir acções de interacção.

O campo eléctrico é uma grandeza vectorial e designa-se por (E). O campo eléctrico mede a força por unidade da carga que age num ponto qualquer da região de influência da carga.

1. Módulo do vector campo eléctrico E: .

A unidade do campo eléctrico no S.I é Newton por Coulomb e escreve-se [N/C].

2. Direcção e Sentido de E: a direcção e sentido do vector campo eléctrico em um ponto são, por definição, dados pela direcção e sentido da força que actua em uma carga de prova positiva colocada num ponto.

Exemplo:

LINHAS DE FORÇA DE CAMPO

As linhas de força ou sentido do vector campo eléctrico, dependem do sinal da carga que origina o campo.

 Se a carga criadora do campo fôr positiva, o campo produzido é de afastamento;

Exemplo:

 Se a carga criadora do campo fôr negativa, o campo produzido será de aproximação.

Exemplo:

Regras Para Traçar As Linhas De Campo.

1- As linhas começam em cargas positivas e terminam em cargas negativas, ou no infinito, no caso de haver excesso de carga.

2- O número de linhas que saem de uma carga positiva, ou que se aproximam de uma carga negativa, é proporcional ao módulo da carga.

3- Não há cruzamento das linhas do campo eléctrico.

Representação das linhas de força para um sistema de duas cargas:

1. Cargas de sinais opostos