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Física - Teoria : Eletricidade Estática

 
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Eletricidade Estática é produzida quando uma combinação adequada de substâncias (ex. um bastão de vidro e seda; um bastão de ebonite e pele de gato; cera e lã) são friccionadas e se tornam eletrificadas devido ao atrito.

Um átomo é composto por três partículas sub-atômicas, chamadas prótons, nêutrons e elétrons.
Os elétrons possuem carga negativa, prótons possuem carga positiva e nêutrons não têm carga (neutra).
Os prótons e nêutrons em conjunto formam o núcleo do átomo.
Estes prótons e nêutrons se mantêm unidos por forças atrativas conhecidas como forças nucleares.
Os elétrons ficam longe do núcleo e por isso quase não experimentam nenhuma força atrativa.
Os elétrons presentes na órbita mais externa, revolvendo ao redor do núcleo, são mantidos por forças fracas e são conhecidos como elétrons livres.
Por outro lado, os elétrons mais próximos ao núcleo são fortemente atraídos pela força elétrica dos prótons e são chamados de elétrons ligados.
O átomo normal de um elemento é eletricamente neutro porque o número de prótons (com carga positiva) é igual ao número de elétrons (com carga negativa). Portanto as cargas se cancelam e a carga da rede é zero. Também, os nêutrons (sem carga) não afetam a carga em um átomo.

Íon é um átomo (ou grupo de átomos) carregando uma carga positiva ou negativa devido a perda ou ganho de elétrons.
Íons com carga positiva são chamados cátions.
Íons com carga negativa são chamados ânions.

A Lei da Conservação de Cargas Elétricas afirma que a soma do total de elétrons em qualquer sistema é uma quantidade constante.
Contudo, quando uma combinação adequada de corpos são friccionados, os elétrons de um corpo podem ser transferidos para o outro corpo.

Eletrificação negativa ocorre devido ao excesso de elétrons (em comparação ao número normal de elétrons em um átomo neutro).
Por examplo, ao se esfregar um bastão de vidro em um pedaço de seda, os elétrons do bastão de vidro se transferem para a seda. A seda passa a possuir um excesso de elétrons e portanto fica carregada negativamente. Por outro lado, o bastão de vidro fica deficiente em elétrons e portanto fica carregado positivamente.
No exemplo acima, a seda passa pelo processo de eletrificação negativa.

Eletrificação positiva ocorre devido a deficiência de elétrons (em comparação ao número normal de elétrons em um átomo neutro).
Por exemplo, ao se esfregar um bastão de ebonite (borracha dura vulcanizada, com alto teor de enxofre) com pêlo ou pele de gato, os elétrons do gato se transferem para o bastão de ebonite. A pele do gato passa a apresentar uma deficiência em elétrons e portanto fica carregada positivamente. Por outro lado, o bastão de ebonite apresenta um excesso de elétrons e portanto fica carregado negativamente.
No exemplo acima, a pele de gato passa pelo processo de eletrificação positiva.
Note que são os elétrons e não os prótons que são transferidos durante a eletrificação tanto positiva quanto negativa.

Eletroscópio de Folha de Ouro é o aparelho que pode ser utilizado para descobrir se um corpo possui carga elétrica ou não ou se um determinado corpo possui carga negativa ou positiva.

Quando dois corpos carregados são dispostos próximos um ao outro, atração ou repulsão ocorre (dependendo da carga em ambos os corpos) mesmo que estes corpos sejam dispostos no vácuo.
Cargas iguais ou similares sempre se repelem.
Cargas diferentes ou opostas sempre se atraem.

A tendência dos elétrons de começarem a migrar de uma extremidade de uma substância (condutor) para a outra extremidade depende da diferença de potencial elétrico (voltagem) destas extremidades.

Condutor é uma substância que possui um amplo número de elétrons livres.
Isolante é uma substância que possui apenas alguns poucos elétrons livres, de tal forma que estes elétrons livres não migram facilmente de uma extremidade a outra quando conectados a uma fonte de eletricidade.

Relâmpago (uma luz brilhante branco-azulada que é produzida nas nuvens) é seguido por um estrondo chamado trovão.
Quando o vapor de água (presente na atmosfera) se condensa, nuvens se formam.
Estas nuvens contêm enormes quantidades de cargas elétricas estáticas (que podem ser tanto positivas como negativas).
O relâmpago é causado quando nuvens carregadas com cargas opostas se aproximam umas das outras.
Um pára-raios fornece um caminho pelo qual todas as descargas elétricas das nuvens possam fluir seguramente para a terra, sem causar danos.

Coulomb é a unidade do SI para carga elétrica.
A carga de um elétron é 1.602 x 10-19 Coulombs.

Farads e microfarads são unidades de capacitância (capacidade elétrica).
1 microfarad = 10-6 farads.
Um capacitor é representado pelo símbolo: ____| |____

Quiz de Física sobre Eletricidade Estática.
 

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