Eletrostática

Eletrostática

1. Características da Eletrostática: Dois corpos eletricamente carregados podem exercer atração ou repulsão entre si de acordo com o seu sinal de carga. Corpos com cargas elétricas de sinais iguais repelem-se, e corpos cujas cargas elétricas possuem sinais contrários atraem-se.

2. Princípios da Eletrostática: Princípio da Atração e Repulsão: cargas de mesmo sinal se repelem e de sinais opostos se atraem. Princípio da Conservação das Cargas Elétricas: num sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das cargas positivas e negativas é constante.

3. Condutores e Isolantes: Para que um material seja condutor de eletricidade, é necessário que ele possua portadores de carga elétrica livres. Esses portadores podem ser elétrons, íons ou ainda ambos. Os principais condutores elétricos são:

   • Os metais: os portadores de carga elétrica são os elétrons. As soluções eletrolíticas: os portadores de carga elétrica são os íons. Os gases ionizados: os portadores de carga são íons e os elétrons.

4. Tipos de eletrização: Existem três processos de eletrização: eletrização por atrito, eletrização por contato e eletrização por indução. Todos os corpos ou matérias são constituídos por átomos, e estes são formados por partículas menores denominadas elétrons, prótons e nêutrons.

5. Quantização da carga elétrica: Esse valor é conhecido como carga elementar. Os experimentos realizados por Robert Milikan mostraram que a carga elétrica de um corpo é sempre um múltiplo inteiro da carga fundamental. Esse princípio é conhecido como Princípio da Quantização da Carga.

   • Um coulomb (1C) corresponde a uma quantidade de 6,25 x 1018 cargas elementares (elétrons). A carga elétrica de qualquer corpo é um múltiplo inteiro da carga fundamental, que vale 1,6 x 10-19 C.

6. Força Eletrostática: Características e fórmula: Força elétrica Dois corpos eletricamente carregados podem exercer atração ou repulsão entre si de acordo com o seu sinal de carga. Corpos com cargas elétricas de sinais iguais repelem-se, e corpos cujas cargas elétricas possuem sinais contrários atraem-se.

   • A seguir, temos as principais fórmulas da eletrostática: Carga elétrica: Q = n.e; Campo elétrico: E = F/q; Força elétrica: F = k. (q1.q2)/d²; Potencial elétrico: P = E/q.

7. Campo Elétrico. O campo elétrico desempenha a função de transmissor das interações entre cargas elétricas, podendo ser de afastamento ou de aproximação, de acordo com o sinal da carga que o produziu.

   • Quando uma carga puntiforme eletrizada está fixa em um ponto, ao seu redor irá surgir um campo elétrico. A intensidade deste campo depende do meio em que a carga está inserida e poderá ser encontrada através da seguinte fórmula:
     • • E: intensidade do campo elétrico (N/C) k0: constante eletrostática no vácuo (9.109 N.m2/C2) |Q|: módulo da carga (C) d: distância entre a carga e um ponto do campo

8. Potencial Elétrico: Características e fórmula: Potencial elétrico ou tensão elétrica é a quantidade de energia necessária para mover uma carga elétrica unitária entre dois pontos distintos de uma região dotada de um campo elétrico. O potencial elétrico é uma grandeza física escalar medida em volts (V), que equivale a joules por coulomb (J/C) em unidades SI.

   • U – potencial elétrico (V) Q – carga elétrica (C) k0 – constante eletrostática do vácuo (9,0.109 N.m²/C²) d – distância (m)

9. Superfícies equipotenciais são superfícies de um campo elétrico, onde todos os pontos apresentam mesmo potencial elétrico, ou seja, suas linhas de força são sempre perpendiculares a sua superfície.

   • τ = q (Vb - Va)
     • τ = trabalho da força elétrica q = carga elétrica (Vb - Va) = diferença de potencial elétrico

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