Desvendando o Eletromagnetismo

Desvendando o Eletromagnetismo

1. Eletricidade

   • Fluxo de cargas elétricas
   • Conceitos de carga elétrica
   • Condutores e isolantes

2. Elementos do Átomo

   • Prótns, nêutros e eletróns
     • Prótons: Localizam-se no núcleo do átomo e possuem carga elétrica positiva
     • Elétrons: Ficam na eletrosfera, região ao redor do núcleo atômico, e têm carga elétrica negativa
     • Nêutron: Também localizado no núcleo atômico, não possui carga elétrica.
   • Distribuição de carga no átomo
     • É a forma como os elétrons se organizam nos níveis e subníveis da eletrosfera do átomo
       •  uma forma de mostrar a distribuição de carga no átomo e pelo o diagrama de Pauling

3. Íons

   • Átomos com carga elétrica: nada mas é que um núcleo de carga positiva um prótons.
   • Cátions e ânions
     • Cátions são átomos que perderam (ou cederam) elétrons e, portanto, estão carregados positivamente.
     • Ânions são átomos que ganharam (ou aceitaram) elétrons e, portanto, estão carregados negativamente

4. Materiais Condutores e Isolantes

   • Condutores: "Condutores são materiais que possibilitam a movimentação de cargas elétricas em seu interior com grande facilidade."
     • Exemplos de materiais condutores: Cobre Alumínio Ouro Prata Magnésio
   • Os materiais isolantes são aqueles que inibem a transmissão de calor, corrente elétrica ou ruído. Eles possuem altos valores de resistência elétrica e não permitem a livre circulação de cargas eléctricas
     • Exemplos de materiais isolantes: Borracha Silicone Vidro Cerâmica Madeira

5. Princípio da Quantização: Esse princípio é fundamental na compreensão das propriedades elétricas dos materiais e na descrição dos fenômenos eletromagnéticos.

   • Por exemplo: Carga Elétrica quantizada - Uma carga elétrica quantizada significa que ela apenas pode assumir valores inteiros ou múltiplos do valor da carga fundamental, que é a carga do elétron, que é de -1,6x10^-19 C. Logo, a alternativa seria "Que ela só pode existir como múltiplo de uma quantidade mínima definida"
   • Unidade fundamental de carga: (elétrons). A carga de um elétron é aproximadamente -1,602 x 10 -19 coulombs (C). A unidade de carga elétrica elementar é a carga elétrica de um elétron. Esta carga elementar é a menor carga encontrada na natureza e é considerada uma quantidade fundamental na física de partículas e na teoria eletromagnética.
   • Lei de conservação da carga elétrica : Afirma que a soma algébrica de todas as cargas elétricas em qualquer sistema fechado é constante. A única maneira de alterar a carga líquida de um sistema é trazer a carga de outro lugar ou remover uma carga do sistema. A carga pode ser criada e destruída, mas apenas em pares positivo-negativo. A carga elétrica não pode ser criada nem destruída, somente transferida entre corpos. Todas as trocas elétricas realizadas num sistema isolado se compensam fazendo permanecer o saldo inicial de carga depois das trocas.

6. Processos de Eletrização: por três tipos - atrito, contato e indução

   • Atrito: É um processo de eletrização que ocorre quando dois ou mais corpos isolantes são esfregados um contra o outro
     • Exemplos: Passar o pente nos cabelos Atrito do automóvel com o ar, ou do nosso corpo com o estofamento do carro Usar agasalho de lã no inverno
     • Exemplos: Passar o pente nos cabelos - Atrito do automóvel com o ar, - ou do nosso corpo com o estofamento do carro - Usar agasalho de lã no inverno
   • Contato: A eletrização por contato é um processo que ocorre quando dois corpos condutores entram em contato e transferem cargas elétricas entre si. Os corpos ficam eletrizados com cargas de mesmo sinal, mas não necessariamente de mesma intensidade
     • Um exemplo de eletrização por contato é quando tocamos um corpo carregado com um corpo neutro
   • Indução: A eletrização por indução ocorre quando um objeto é eletrizado sem que haja contato com outro objeto eletrizado.
     • Exemplos de indução que incluem: quando tomamos um choque ao sair do carro ou ao tocar em alguém. Quando uma descarga elétrica é formada entre uma nuvem e o solo

7. Campo Elétrico: É a região do espaço ao redor de uma carga elétrica, em que esta exerce efeitos eletrostáticos

   • Dentro do campo elétrico existe direção, Intensidade e linhas de campo elétrico
     • A Direção de carga positiva terá um sentido de afastamento.
       • A Direção de carga negativa terá um sentido de aproximação.
     • já intensidade de um campo elétrico, dependerá diretamente a força elétrica entres as cargas e inversamente à carga de prova. Unidades de campo elétrico.
     • Linhas de campo elétrico: As linhas de campo elétrico são uma representação geométrica convencionada para indicar a presença de campos elétricos.

8. Corrente Elétrica: 1- Fluxo ordenado de cargas elétricas 2 - Direção convencional da corrente 3- Unidade de corrente: Ampère (A)

   • (1)"o fluxo ordenado de cargas elétricas, que se movem de forma orientada em um condutor elétrico sólido ou em soluções iônicas. Essa é uma grandeza fundamental em Física, pois, sem corrente elétrica, não seria possível, por exemplo, fazer funcionar qualquer aparelho elétrico ou eletrônico."
   • (2) Sentido convencional: é o sentido da corrente elétrica que corresponde ao sentido do campo elétrico no interior do condutor, que vai do polo positivo para o negativo.
   • (03) O Ampère é uma unidade de medida que representa a intensidade da corrente elétrica. Ele recebe esse nome em homenagem ao físico e matemático francês André-Marie Ampère, que fez importantes contribuições para o estudo do eletromagnetismo no século XIX. O Ampère é uma das sete unidades básicas do Sistema Internacional de Unidades (SI) e é representado pelo símbolo "A".

9. Fusível e Disjuntor: e suas operações- Dispositivos de proteção em circuitos elétricos - Funcionamento e finalidade - Prevenção de sobrecargas e curtos-circuitos

   • Fusível: Funcionamento: Um fusível consiste em um condutor de metal que é projetado para derreter quando a corrente elétrica que passa por ele excede um determinado valor. Isso ocorre devido ao aquecimento causado pela corrente elétrica, e quando o fusível derrete, ele interrompe o circuito, impedindo que a corrente elétrica continue fluindo. Finalidade: O fusível protege os dispositivos elétricos e o circuito contra danos causados por correntes elétricas excessivas, como sobrecarga ou curto-circuito.
   • Disjuntor: Funcionamento: Um disjuntor é um interruptor automático que desliga o circuito quando detecta uma corrente elétrica anormalmente alta. Ele possui um mecanismo interno que é acionado pela corrente elétrica excessiva, interrompendo assim o circuito. Finalidade: Assim como o fusível, o disjuntor protege os dispositivos elétricos e o circuito contra sobrecarga e curto-circuito. A vantagem do disjuntor é que ele pode ser rearmado após o desligamento, oferecendo uma solução mais conveniente e durável.

10. Magnetismo

    • Propriedades magnéticas dos materiais
      • Magnetização: É a capacidade de um material de se tornar magnetizado quando exposto a um campo magnético externo.
      • Permeabilidade magnética: É a medida da facilidade com que um material pode ser magnetizado por um campo magnético externo.
      • Susceptibilidade magnética: É uma medida da facilidade com que um material pode ser magnetizado em resposta a um campo magnético externo.
      • Retentividade magnética: Também conhecida como coercividade, é a capacidade de um material de manter sua magnetização após a remoção do campo magnético externo.
      • Curva de magnetização: É uma representação gráfica da relação entre o campo magnético aplicado a um material e sua magnetização resultante.
      • Anisotropia magnética: Alguns materiais exibem uma direção preferencial de magnetização, conhecida como anisotropia magnética. Isso significa que suas propriedades magnéticas variam dependendo da direção em que o campo magnético é aplicado.
        • exemplos: discos rígidos de computadores, onde a orientação magnética precisa é essencial para garantir o armazenamento confiável de dados.
    • Campos magnéticos gerados por ímãs e correntes elétricas
      • Campos Magnéticos Gerados por Ímãs
        • ampo Magnético de um Ímã Permanente: Um ímã permanente, como um ímã de barra ou um ímã de ferrite, cria um campo magnético em sua vizinhança. Esse campo tem uma orientação específica, indo do polo norte magnético ao polo sul magnético.
        • Intensidade do Campo Magnético: A intensidade do campo magnético é mais forte próximo aos polos do ímã e diminui à medida que nos afastamos deles. Além disso, a intensidade do campo magnético varia de acordo com a distância do ímã.
      • Campos Magnéticos Gerados por Correntes Elétricas
        • Campo Magnético de uma Corrente Retilínea: Uma corrente elétrica que flui em uma linha reta cria um campo magnético ao seu redor. A direção do campo magnético é determinada pela regra da mão direita: se o polegar da sua mão direita aponta na direção da corrente, os seus dedos enrolados ao redor do fio apontarão na direção do campo magnético.
        • Campo Magnético de uma Bobina (Solenoide): Uma bobina de fio enrolada em forma de espiral cria um campo magnético semelhante ao de um ímã. No centro da bobina, o campo magnético é mais forte e uniforme, enquanto nos extremos ele se torna mais fraco e menos uniforme.
        • Campo Magnético de uma Corrente em um Circuito Fechado: Quando uma corrente elétrica flui em um circuito fechado, ela gera um campo magnético ao seu redor. Este campo é semelhante ao de uma bobina, mas sua forma e intensidade dependem da geometria do circuito.

11. Princípio da Inseparabilidade dos Polos Magnéticos

    • Existência de polos magnéticos norte e sul
      • Polaridade Magnética: Assim como a Terra tem polos geográficos norte e sul, os ímãs também têm polos magnéticos norte e sul. O polo norte magnético de um ímã é a região onde as linhas de campo magnético emergem, enquanto o polo sul magnético é onde as linhas de campo magnético entram.
      • Atração e Repulsão: De acordo com a lei básica dos polos magnéticos, polos magnéticos opostos se atraem, enquanto polos magnéticos iguais se repelem.
      • Propriedades dos Campos Magnéticos: Os campos magnéticos gerados pelos polos norte e sul têm padrões específicos de fluxo de campo magnético. As linhas de campo magnético se estendem do polo norte de um ímã para o polo sul, formando um padrão que se assemelha a linhas de fluxo circulares ao redor do ímã.
      • Impossibilidade de Isolamento de Polos Magnéticos: Uma característica importante dos polos magnéticos é que eles não podem ser isolados; isto é, não é possível ter um único polo norte magnético sem um polo sul correspondente, e vice-versa.
    • Impossibilidade de isolamento de polos magnéticos
      • A impossibilidade de isolamento de polos magnéticos é um princípio fundamental do magnetismo. Isso significa que é impossível separar ou isolar um polo magnético norte de um polo magnético sul sem criar um par correspondente.
        • No entanto, até o momento, não foi encontrado nenhum indício experimental da existência de monopólos magnéticos isolados. A impossibilidade de isolamento de polos magnéticos é uma característica fundamental do magnetismo que influencia nossa compreensão do comportamento dos ímãs e dos campos magnéticos.
    • Propriedades de atração e repulsão magnética
      • Essas propriedades de atração e repulsão magnética são fundamentais para entender o comportamento dos ímãs e dos materiais magnéticos em geral. Elas são amplamente utilizadas em diversas aplicações, desde a fabricação de motores elétricos até a tecnologia de levitação magnética.
      • Atração Magnética: Ímãs com polos opostos (norte e sul) são atraídos um pelo outro. Isso significa que o polo norte de um ímã é atraído pelo polo sul de outro ímã, e vice-versa. A atração magnética é uma consequência das linhas de campo magnético, que se estendem do polo norte de um ímã para o polo sul, criando um campo de atração entre os ímãs.
      • Repulsão Magnética: Ímãs com polos iguais (norte e norte, ou sul e sul) se repelem. Isso significa que o polo norte de um ímã repele o polo norte de outro ímã, e o polo sul repele o polo sul. A repulsão magnética é uma consequência do fato de que as linhas de campo magnético têm uma direção específica de fluxo, e polos magnéticos iguais têm campos magnéticos que se opõem.