ELETROSTÁTICA

ELETROSTÁTICA

1. Processos de eletrização

   • Os elétrons podem se movimentar também entre corpos distintos, ou seja, é possível carregar um corpo inicialmente neutro. Independentemente do processo, a quantidade total de cargas sempre se conserva.
     • Eletrização por Contato: um corpo carregado transfere parte do seu excesso de cargas para um corpo neutro através de um contato direto.
     • Eletrização por Atrito: dois corpos inicialmente neutros são atritados entre si e, um deles, passa elétrons para o outro.
     • Eletrização por Indução: o corpo carregado se aproxima do corpo neutro e induz uma separação de cargas dentro desse corpo.

2. Campo elétrico

   • Linhas de campo
     • Os campos elétricos são vetoriais, possuem módulo, direção e sentido em cada ponto do espaço. O vetor campo elétrico, em cada ponto do espaço, é sempre tangente à essas linhas e aponta no mesmo sentido delas.
       • Por convenção, essas linhas sempre apontam “para fora” de cargas positivas e “para dentro” de carga negativas:
         • Sendo assim, as linhas de campo sempre parecem estar saindo das cargas positivas e chegando nas cargas negativas:
       • Apenas observando as linhas de campo, podemos inferir onde o campo elétrico é mais intenso: a densidade de linhas é maior onde é mais intenso (onde as linhas estiverem mais próximas umas das outras).
     • O campo elétrico uniforme possui, em todas as regiões do espaço, o mesmo módulo, direção e sentido (as linhas de campo para um campo elétrico uniforme são sempre paralelas e com espaçamento uniforme entre si).
   • Todo o espaço em torno de uma carga elétrica é alterado pela sua presença. Qualquer outra carga colocada nessa região sentirá uma força elétrica, seja essa de atração ou de repulsão. O módulo de um campo elétrico E gerado por uma carga elétrica Q em cada ponto do espaço é dado por:
     • • k é a constante eletrostática; d é a distância entre a carga Q, geradora do campo, e o ponto onde você deseja medir o campo elétrico.
   • Um fato interessante é que eles se anulam dentro de qualquer tipo de condutor, independentemente da sua forma. Esse fenômeno é chamado de blindagem eletrostática.

3. Carga elétrica

   • As cargas elétricas estão por trás de todos os fenômenos elétricos e são medidas em Coulombs (C). No interior dos átomos, temos partículas de cargas elétricas positivas, negativas e neutras.
     • Os nêutrons possuem carga elétrica nula. Já os prótons e os elétrons possuem um mesmo valor de carga elétrica podendo ser positivo e negativo:
       • Carga Elétrica Fundamental
       • Todo corpo é composto de átomos com um número inteiro de prótons, elétrons e nêutrons, sem valor fracionário para essas partículas. Dessa forma, a carga total de um corpo é sempre um múltiplo inteiro da carga elétrica fundamental.
         • Quando um corpo não é neutro dizemos que esse corpo está carregado. Excesso de cargas positivas (prótons), esse corpo está positivamente carregado. Excesso de cargas negativas (elétrons), esse corpo está negativamente carregado.
           • Em um condutor, os elétrons têm liberdade para se mover (tem capacidade de conduzir corrente elétrica). Em um isolante, os elétrons têm dificuldade para se mover (capaz de isolar a passagem de corrente elétrica).

4. Força elétrica

   • Lei de Coulomb
     • O módulo da força elétrica que atua sobre dois corpos eletricamente carregados e que possuem dimensões muito menores do que a distância que existe entre eles, é proporcional à quantidade de carga presente em cada corpo e inversamente proporcional ao quadrado da distância que os separa.
       • • F é o módulo da força elétrica entre os dois corpos (1 e 2); q₁ e q₂ são a quantidade de carga nos corpo 1 e 2; d é a distância que separa os dois corpos; k é constante eletrostática, que depende do meio onde estão os corpos.
   • Todos os corpos não neutros interagem através de uma força elétrica. Corpos com cargas de mesmo sinal, o sentido da força é sempre de repulsão. Já entre corpos com cargas de sinais opostos, o sentido da força elétrica é sempre de atração.

5. Potencial elétrico

   • Toda carga elétrica, localizada dentro de um campo elétrico, possui uma energia associada à sua posição dentro desse campo que é chamada de energia potencial elétrica (Ep).
     • Definimos o potencial elétrico (V) de um ponto no espaço como a energia potencial elétrica por carga (q) presente naquele ponto, ou seja:
       • Por fim, também é possível calcular o potencial elétrico de cada ponto dentro de um campo elétrico utilizando o valor da carga Q, geradora do campo, e d, a distância do ponto até essa carga Q:

6. Aluna: Amanda da Costa Rodrigues, 3º J

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