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Um pouco de história
• O conhecimento de eletricidade data de
antes de Cristo
– ~ 600 a.c. – Ambar, quando atritado, armazena
eletricidade
• William Gilbert em 1600 conseguiu
eletrizar muitas substâncias diferentes
– 1660 – Otto von Guericke – máquina de
eletrizar
Um pouco de história
• Benjamim Franklin (1706-1790)
– A famosa experiência da pipa – Um raio
conduz/contém eletricidade
• Luigi Galvani (médico) e Alessandro Volta
– Galvani pensou que as pernas dos sapinhos
contiam eletricidade
– Volta entendeu melhor o fenômeno e inventou a
pilha
• Também mostrou que pode-se conduzir eletricidade
através de fios metálicos
• Muitos aceleradores (Pelletron, p.e.) são grandes
máquinas geradoras de eletricidade estática
Um pouco de história
• Michael Faraday
– Eletricidade gera magnetismo e vice-versa
• Base das usinas elétricas modernas
– Entre muitas coisas descobriu: indutância,
constante dielétrica, polarização da luz, luz tem
natureza eletromagnética, etc
• Coulomb
– Força entre cargas elétricas, Lei de Coulomb
• Thomas Edison e Joseph Swan
– Invenção da lâmpada
Um pouco de história
• Andre Marie Ampere (1820)
– Força entre fios que transmitem corrente elétrica
• Georg Simon Ohm (1826)
– Lei de Ohm: R = V/i
• Maxwell (1864) – Leis de Maxwell
– Modelo quase mecânico para explicar
eletromagnetismo
• E muitas outras pessoas…
CORPOS ELETRIZADOS E
NEUTROS
CARGA ELÉTRICA
+
+
+
+
-
CORPO
NEUTRO
+
-
+
+
-
+
+
-
-
-
-
-
ELETRIZADO
POSITIVAMENTE
ELETRIZADO
NEGATIVAMENTE
ELETROSTÁTICA
É a parte da Física que estuda as
propriedades e a ação mútua das cargas
elétricas em repouso.
PRINCÍPIO DA CONSERVAÇÃO DAS
CARGAS ELÉTRICAS
Num sistema eletricamente isolado, a
soma algébrica das quantidades de
cargas positivas e negativas é constante.
PRINCÍPIO DA ATRAÇÃO E
REPULSÃO
LEI DE DU FAY
“ Cargas elétricas de
mesmo sinal se repelem e cargas de
sinais contrários se atraem”.
CONDUTORES E ISOLANTES
• Isolantes → conservam as cargas nas
regiões onde elas surgem.
ex.: vidro
• Condutores → são materiais onde as
cargas se espalham imediatamente.
ex.: metais
ELETRIZAÇÃO
ELETRIZAÇÃO
• Atrito
Após o atrito de dois corpos neutros,
adquirem cargas de mesmo valor absoluto
e sinais contrários.
• Contato
- Os corpos devem ser condutores.
- A carga elétrica se conserva.
- Os corpos se eletrizam com cargas de
mesmo sinal.
ELETRIZAÇÃO
ELETROSCÓPIO
• Indução
- Indutor: corpo carregado.
- Induzido: condutor neutro a ser
eletrizado.
LEI DE COULOMB
CAMPO ELÉTRICO
“O módulo da força de atração ou repulsão
entre cargas pontuais é diretamente
proporcional ao produto das cargas e
inversamente proporcional ao quadrado
da distância entre elas”.
• É uma região do espaço em torno de uma
carga elétrica, de tal maneira que se
colocarmos uma carga elétrica nessa
região, ela ficará sujeita a uma força de
origem elétrica que pode ser de atração
ou de repulsão.
F = K
q1 . q2
d2
CAMPO ELÉTRICO UNIFORME
E.d =
U
SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS
É o lugar geométrico de todos os
pontos de um campo elétrico que tem o
mesmo potencial.
CORRENTE ELÉTRICA
É o movimento ordenado dos elétrons
livres, devido a uma diferença de potencial
entre dois pontos do condutor.
INTENSIDADE DA CORRENTE
RESISTOR
Transforma energia elétrica em térmica
(efeito Joule).
q
i =
∆t
1ª LEI DE OHM
2ª LEI DE OHM
U = R.i
ℓ
R = ρ
A
ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES
POTÊNCIA
P = i.U
SÉRIE
PARALELO
i = cte
U = cte
US = U1 +U2 + ...
ip = i1 +i2 + ...
RS = R1 +R2 + ...
1/Rp = 1/R1 +1/R2 + ...
Funcionamento dependente
Funcionamento independente
ENERGIA
GERADORES E RECEPTORES
A energia elétrica consumida por um
aparelho num intervalo de tempo é dada
por.
En = P . ∆t
MAGNETISMO
Imã atrai
ferro
níquel
MAGNETISMO
cobalto
• Os pólos de um ímã são inseparáveis.
• Pólos de nomes iguais se repelem,
enquanto os de nomes contrários se
atraem.
CAMPO ELÉTRICO DE UM ÍMÃ
MAGNETISMO TERRRESTRE
A Terra se comporta como um ímã,
onde o Pólo Norte Magnético está
próximo do Pólo Sul Geográfico e o
Pólo Sul Magnético está próximo do
Pólo Norte Geográfico.
EXPERIÊNCIA DE OERSTED
EFEITO MAGNÉTICO DA
CORRENTE
ESPIRA
“Toda carga em movimento gera um
campo magnético.
FORÇA MAGNÉTICA
F = q . v . B . Sen Ф
INDUÇÃO ELETROMAGNÉTICA
É o fenômeno pelo qual aparece num
circuito uma corrente induzida, sempre
que houver uma variação de fluxo
magnético.
LEI DE LENZ
O sentido da corrente induzida é tal
que ela se opõe a causa que lhe deu
origem.
02. Três pequenas esferas A, B e C com cargas
elétricas respectivamente iguais a 2Q, Q e Q
estão localizadas como mostra a figura:
2d
A
d
B
C
A intensidade da força elétrica exercida por C
sobre B é de 8 . 10-2 N. Qual a intensidade da
força elétrica resultante que A e C exercem
sobre B?
04. Uma carga puntiforme q = 1µC e de massa m
= 10-6 kg é abandonada, em repouso, num ponto
A de um campo elétrico uniforme de intensidade
E = 105 N/C, conforme a figura.
Determine:
a)A intensidade da força elétrica que atua em q.
b)A aceleração do movimento de q.
c)A velocidade que q possui ao passar por B,
situado a 0,2m de A.
Despreze as ações gravitacionais.
01. Dispõe-se de quatro esferas metálicas iguais e
isoladas uma das outras. Três delas (A, B e C)
estão neutras e a quarta (D) está eletrizada com
a carga Q. Coloca-se D em contato
sucessivamente com A, B e C. Qual a carga
final de D?
03. Num ponto de um campo elétrico, o vetor
campo elétrico tem direção horizontal, sentido
da direita para a esquerda e intensidade 105
N/C. Coloca-se, nesse ponto, uma carga
puntiforme de -2µC. Determine a intensidade, a
direção e o sentido da força que atua na carga.
05. Um resistor de 5Ω e um resistor de 20 Ω são
associados em série e à associação aplica-se
uma ddp de 100V.
a)Qual a resistência equivalente da associação?
b)Qual a intensidade de corrente na associação?
c)Qual a ddp em cada resistor associado?
06. Uma carga q = -3 µC desloca-se com
velocidade v = 4 . 102 m/s na direção do eixo x
da figura formando um ângulo de 30º com o
vetor campo B de intensidade 5. 10-2 T. Os
vetores v e B estão no plano xy.
a)Caracterize a força magnética que agirá sobre a
carga.
b)Mantendo-se fixo o vetor B, a carga é lançada
com a mesma velocidade na direção do eixo y,
em vez do eixo x. Caracterize a nova força
magnética agente.