ELETROMAGNETISMO

ELETROMAGNETISMO

1. Eletricidade

   • Conjunto de fenômenos elétricos que se manifestam quando um certo corpo está eletrizado.
     • Carga elétrica: propriedade fundamental da matéria.
       • Toda a matéria é feita de uma mistura de partículas positivas (prótons), negativas (elétrons) e neutras (nêutrons) formando o átomo.
         • Átomo: a menor quantidade de um elemento químico que pode existir como um ente estável e que mantem as propriedades químicas do elemento.
         • Prótons juntamente com os nêutrons ocupam o núcleo do átomo. Elétrons giram em órbitas elípticas na eletrosfera, podendo estar alojados em diferentes níveis eletrônicos.
           • Quanto mais próxima do núcleo for a camada enérgetica do elétron, maior será a força de atração entre este elétron e os prótons do núcleo atômico.
             • Materiais isolantes elétricos: não permite a passagem de eletricidade por ele.
               • Exs.: madeira, vidro, borracha e óleo.
           • Quanto mais afastada do núcleo for a camada enérgetica do elétron, menor será a força de atração entre este elétron e os prótons do núcleo atômico.
             • Elétrons livres
               • Elétrons conseguem se mover com certa liberdade no interior dos materiais.
                 • Processos de eletrização sempre envolvem o movimento de elétrons, e nunca de prótons.
             • Materiais condutores elétricos: permite a passagem de eletricidade por ele.
               • Exs.: aço, água do mar, prata e ouro.
         • Partículas com cargas do mesmo sinal se repelem e partículas com cargas de sinais opostas se atraem.
         • Modelo quântico de Schrödinger de 1926 é o modelo atômico mais aceito pela comunidade científica.
         • Os átomos, em seu estado fundamental, são eletricamente nêutrons,pois a soma algébrica das cargas elétricas dos prótons com a dos elétrons resulta exatamente zero.
           • Íons
             • Número de elétrons diferente do número de prótons.
             • Cátion
               • Íon que possui mais prótons do que elétrons, resultando em uma carga elétrica positiva.
             • Ânion
               • Íon que possui mais elétrons do que prótons, resultando em uma carga elétrica negativa.
         • Massa do elétron = 9,10938091 x 10 -31 kg
         • Massa do próton = 1,672621777 x 10 -27 kg
         • Massa do nêutron = 1,674927351 x 10 -27 kg
       • Lei de conservação da carga elétrica
         • A carga não é criada nem destruída. Uma carga pode ser transferida de um objeto para outro, à medida que elétrons e íons se movem, mas a quantidade total de carga se mantém constante.
           • Processos de Eletrização
             • Atrito
               • Atrito entre dois corpos compostos por materiais distintos, para que um deles doe elétrons (tornado-se carregado positivamente) e o outro receba esses elétrons doados (tornando-se carregado negativamente).
                 • Série triboelétrica: relação de materias que tem a maior capacidade de ceder ou receber eletróns.
             • Contato
               • Contato entre dois ou mais corpos, constituídos de material condutor elétrico, que permitem a transferência de elétrons de um corpo para outro. O contato pode ser feito por meio de um fio condutor ou enconstando-se um corpo ao outro. É necessário que um dos corpos esteja inicialmente carregado.
             • Indução eletrostática
               • Aproximação de um corpo carregado (indutor) no objeto que será eletrizado/polarizado (induzido).
       • Príncipio da Quantização
         • Qualquer carga elétrica existente na natureza (n) é, obrigatoriamente,múltipla de uma carga elementar (e), cujo valor aproximado é e= 1,6 x 10 -19 C.
           • Q=+- n * e
       • É dada em coulombs (C).

2. Eletrostática

   • Área do Eletromagnetismo que estuda as características de cargas estacionárias.
     • Primeira experiência da Eletrostática foi realizada na Grécia antiga, descobrindo que após friccionar lã em um pedaço de âmbar, este passava a atrair outros objetos.
       • Âmbar (életron em grego): resina fóssil de uma espécie extinta de pinheiro.
   • Campo elétrico
     • Carga elétrica isolada que cria ao seu redor uma região de pertubação.
     • Linear e radial
       • Partícula positiva: divergente
       • Partícula negativa: convergente
     • Se outra carga elétrica for colocada na região do campo elétrico de uma carga pontual, ela receberá uma força de atração ou repulsão, dependendo dos sinais das cargas.
       • Quando uma carga é colocada em uma região onde existe um campo elétrico, ela armazena energia potencial elétrica.

3. Eletrodinâmica

   • Cargas elétricas em movimento.
   • Corrente elétrica
     • Fluxo ordenado dos elétrons que se deslocam atráves de um meio condutor no decorrer do tempo.
     • Obtida pela razão da quantidade de carga (|Q|) ,dada em C (coulomb), que atravessa determinada área em relação ao tempo, dado em s (segundo).
       • Diferença de potencial ou ddp (U), dada em volt (V).
         • Desnível ou pressão elétrica.
         • Polo positivo: maior potencial
         • Polo negativo: menor potencial
         • Fluxo dos elétrons
           • Sentido eletrônico/ Sentido real da corrente elétrica: sai do polo negativo e se dirige ao polo positivo.
         • Direção da corrente elétrica
           • Movimento dos portadores de cargas positivas: do potencial maior para o menor.
     • È dada em ampère (A), representada por i.
     • Dispositivos de proteção de um circuito elétrico
       • Resistores
         • Efeito Joule: transformação de energia elétrica em energia térmica.
       • Fusível
       • Disjuntor
     • Lei de Ohm
       • Quanto maior a tensão aplicada, maior será a corrente que circulará pelo condutor.
       • U= R * i
         • U= v(volt); R= resistência elétrica; i= A(ampère)

4. Magnetita

   • Ìmã natural que tem a capacidade de atrair materiais ferromagnéticos.
     • Ímãs
       • Polo norte
       • Polo sul
       • Polos diferentes se atraem e polos iguais se repelem.
         • Inseparabilidade dos polos
           • Não existe monopólios magnéticos.
           • Por mais que cortemos um ímã ao meio, nunca ocorre a separação dos polos. Ao cortar o ímã, ele se transforma em dois novos ímãs menores, que mantém as polaridades iniciais. Mesmo em escala molecular, existem os dois polos.
       • Em torno do ímã existe uma região perturbada pela presença dele (campo magnético).
         • Orientação do campo magnético: vai de norte a sul.
         • Intensidade do campo magnético é dada em tesla (T).