3º ano

Conceitos Iniciais

Eletricidade

É a parte da Física que estuda os fenômenos relacionados à carga elétrica.

Eletrodinâmica

É a parte da eletricidade que estuda os fenômenos relacionados à carga elétrica em movimento.

Eletrostática

É a parte da eletricidade que estuda os fenômenos relacionados à carga elétrica em repouso.

Átomo
A palavra átomo foi usada na Grécia antiga para designar a menor partícula. Aquela que não poderia ser dividida. Então átomo significa indivisível. Hoje em dia sabe-se que existe uma grande quantidade de partículas constituintes do átomo. Adotaremos nesse trabalho um modelo simplificado denominado modelo planetário. Onde existe um núcleo com partículas positivas (prótons) e neutras. Existe também uma eletrosfera onde os elétrons giram em torno do núcleo como no sistema solar.
Como o próton se encontra no núcleo do átomo a força de ligação é muito grande e, portanto numa situação do dia a dia é praticamente impossível arrancar o próton do núcleo do átomo.



Carga Elétrica Elementar (e):
Elementar quer dizer "último, indivisível, que não existe nada menor". A menor carga elétrica encontrada na natureza é a carga de um elétron ou de um próton. Essas cargas são iguais m valor absoluto, constituindo a chamada carga elementar.

e = 1,6 x 10-19 C

carga do próton = + e = 1,6 x 10-19 C
carga do elétron = - e = - 1,6 x 10-19 C

Carga elétrica (q):
Para determinarmos a carga elétrica total de um corpo basta multiplicar o número de cargas elementares em excesso que esse corpo possui pela carga elétrica elementar.

q = n x e

n = número de cargas elementares

Corpo neutro:
Apresenta o número de cargas positivas igual ao número de cargas negativas.
qpróton = qelétron

Corpo eletrizado:
O número de cargas positivas é diferente do número de cargas negativas.
qpróton = qelétron

Principio da atração e repulsão
Cargas de sinais opostos se atraem e cargas de mesmo sinal se repelem.




Condutores e Isolantes

Condutores
Em alguns materiais, os átomos possuem elétrons tão fracamente ligados que com facilidade abandonam o átomo e passam a mover-se livremente no espaço interatômico. Então, nesses corpos as cargas elétricas são móveis, podendo deslocar-se de um local a outro do corpo com grande facilidade. Materiais com essa propriedade chamam-se condutores.
São condutores todos os metais e as ligas metálicas; geralmente os elétrons mais afastados do núcleo de cada átomo passam a se mover no espaço, formando uma chamada "nuvem eletrônica". Os átomos do metal ficam assim ionizados, mas permanecem em seus postos no reticulado cristalino, e a nuvem eletrônica passa a constituir uma carga móvel que pode percorrer todo o volume ocupado pelo corpo.

Isolantes
Outros materiais têm átomos em que todos os elétrons são fortemente ligados, não havendo muita possibilidade de que os elétrons abandonem os átomos em que estão. Nessas condições, o corpo não apresenta nenhuma carga móvel e é chamado "isolante". São isolantes a louça, a borracha, os plásticos, o papel, o vidro, etc.

Testes:





















07. (UCBA) Qual dos gráficos a seguir melhor representa o módulo do campo elétrico em função da distância d até a carga elétrica puntiforme geradora?  





Sabemos que Q1 > Q2 e que A, M B, F e G são apenas cinco pontos geométricos escolhidos na reta x.  














      a) zero
      b) 4,0 . 105 N/C
      c) 5,0 . 105 N/C
      d) 9,0 . 105 N/C

As duas cargas elétricas puntiformes Q1 e Q2 estão fixas, no vácuo onde K0 = 9,0 . 109 N.m2/C2, respectivamente sobre os pontos A e B. O campo elétrico resultante no P tem intensidade:  

 

10. (MACKENZIE) Considere a figura abaixo:  
      a) está localizado entre A e B;
      b) está localizado à direita de B;
      c) coincide com A;
      d) situa-se à esquerda de A;
      e) coincide com B.  

Sabendo-se que |Q1| > |Q2|, podemos afirmar que existe um ponto do eixo x, situado a uma distância finita das cargas Q1 e Q2 no qual o campo elétrico resultante, produzido pelas referidas cargas, é nulo. Esse ponto: 

 

09. (FMABC - SP) Duas cargas puntiformes Q1 e Q2, de sinais opostos, estão situadas nos pontos A e B localizados no eixo x, conforme mostra a figura abaixo.  

     a) A
      b) B
      c) M
      d) F
      e) G  

Em um dos cinco pontos, o campo elétrico resultante é NULO. Este ponto é:  


08. Considere as duas cargas positivas Q1 e Q2, fixas sobre a reta x da figura abaixo.  




     
        
        

     a) Se todas forem verdadeiras.
      b) Se apenas I, II e IV forem verdadeiras.
      c) Se apenas I e III forem verdadeiras.
      d) Se apenas II for verdadeira.
      e) Se nenhuma for verdadeira.  

Use, para a resposta, o código abaixo:  

I.   Na figura 1: Q > 0 e q >0 
II.  Na figura 2: Q < 0 e q > 0
III. Na figura 3: Q < 0 e q < 0 
IV. Em todas as figuras: q > 0  

Pode-se dizer que:  

Analise cada figura e descubra o sinal das cargas elétricas q e Q.

 


06. Considere as três figuras a seguir. Nelas temos:  




      a) CCC
      b) CEE
      c) ECE
      d) CCE
      e) EEE  

Use: C (certo) ou E (errado).  

I. Uma carga elétrica não sofre ação da força elétrica se o campo nesse local for nulo.
II. Pode existir campo elétrico sem que aí exista força elétrica.
III. Sempre que houver uma carga elétrica, esta sofrerá ação da força elétrica.  

05. (F. C. M. SANTA CASA) Em um ponto do espaço: 

      a) 2,0 . 10-4C
      b) 4,0 . 10-4C
      c) 2,0 . 10-6C
      d) 4,0 . 10-6C
      e) 2,0 . 10-2C  

04. (FCC) Uma carga pontual Q, positiva, gera no espaço um campo elétrico. Num ponto P, a 0,5m dela, o campo tem intensidade E=7,2.106N/C. Sendo o meio vácuo onde K0=9.109 unidades S. I., determine Q.  




      a) 1,6 . 10-6N/C
      b) 1,3 . 10-5N/C
      c) 2,0 . 103N/C
      d) 1,6 . 105N/C
      e) 4,0 . 105N/C  

03. (MACKENZIE) Sobre uma carga elétrica de 2,0 . 10-6C, colocada em certo ponto do espaço, age uma força de intensidade 0,80N. Despreze as ações gravitacionais. A intensidade do campo elétrico nesse ponto é:


Temos ainda: Q1 = +9,0nC; Q2 = +4,0nC; K0 = 9,0 . 109 unid. SI; o meio é vácuo. 

 02. Determine a intensidade do campo elétrico resultante no ponto P, sabendo que ele foi gerado exclusivamente pelas duas cargas elétricas da figura.  
O campo elétrico gerado em P, por uma carga puntiforme positiva de valor +Q a uma distância d, tem valor absoluto E. Determinar o valor absoluto do campo gerado em P por uma outra carga pontual positiva de valor +2Q a uma distância 3d, em função de E.