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Bem vindo ao mundo da eletricidade. Graças a grandes entusiastas curiosos com as propriedades elétricas você consegue ver este conteúdo em um aparelho que utiliza eletricidade. Veja um breve relato sobre a história da eletricidade e depois estude os principais conceitos sobre eletrostática, que é a primeira parte que estudamos de eletricidade.
Bem vindo ao mundo da eletricidade. Graças a grandes entusiastas curiosos com as propriedades elétricas você consegue ver este conteúdo em um aparelho que utiliza eletricidade. Veja um breve relato sobre a história da eletricidade e depois estude os principais conceitos sobre eletrostática, que é a primeira parte que estudamos de eletricidade.
História da eletricidade
História da eletricidade
Na apresentação você pode observar um breve histórico sobre a história da eletricidade. Perceba que o conhecimento humano não é linear, ou seja, cada pensador acrescenta um pouco de conhecimento a um conteúdo. Por isto é interessante conhecer como foi originada a eletricidade.
Na apresentação você pode observar um breve histórico sobre a história da eletricidade. Perceba que o conhecimento humano não é linear, ou seja, cada pensador acrescenta um pouco de conhecimento a um conteúdo. Por isto é interessante conhecer como foi originada a eletricidade.
HIstória da eletricidade.pptHistória da eletricidade
História da eletricidade
Neste vídeo existem mais detalhes sobre a incrível história da eletricidade
Neste vídeo existem mais detalhes sobre a incrível história da eletricidade
A história da eletricidade
A história da eletricidade
Vale a pena conhecer este incrível documentário da BBC sobre a história da eletricidade. Episódio 1: A faísca
Vale a pena conhecer este incrível documentário da BBC sobre a história da eletricidade. Episódio 1: A faísca
Documentário da BBC.
Episódio 2: A era da invenção.
Documentário da BBC.
Episódio 3: Revelações e Revoluções.
Ao nosso redor percebemos muitos fenômenos elétricos:
Ao nosso redor percebemos muitos fenômenos elétricos:
Ao encostar o braço na tela da TV de tudo ...
Ao encostar o braço na tela da TV de tudo ...
Ao pentearmos o cabelo e ficar armado ...
Ao pentearmos o cabelo e ficar armado ...
Por que estes e outros fenômenos acontecem?
Por que estes e outros fenômenos acontecem?
A eletricidade busca explicar estes e demais fenômenos da natureza e é dividida em:
A eletricidade busca explicar estes e demais fenômenos da natureza e é dividida em:
Eletrostática: Estuda os fenômenos e interações das cargas elétricas em repouso;
Eletrostática: Estuda os fenômenos e interações das cargas elétricas em repouso;
Eletrodinâmica: Estuda a corrente elétrica e seus efeitos ao passar por um condutor;
Eletrodinâmica: Estuda a corrente elétrica e seus efeitos ao passar por um condutor;
Magnetismo: Estuda as propriedades magnéticas dos ímãs e
Magnetismo: Estuda as propriedades magnéticas dos ímãs e
Eletromagnetismo: Estuda os efeitos magnéticos a partir da corrente elétrica.
Eletromagnetismo: Estuda os efeitos magnéticos a partir da corrente elétrica.
Eletrostática
Eletrostática
Nesta página você tem a oportunidade de conhecer os principais conceitos relacionados à eletrostática por meio de vídeos, textos, imagens e exercícios.
Nesta página você tem a oportunidade de conhecer os principais conceitos relacionados à eletrostática por meio de vídeos, textos, imagens e exercícios.
Átomo
Átomo
Modelo simplificado
Modelo simplificado
Observe que o núcleo de um átomo é formado por prótons e nêutrons e os elétrons estão na eletrosfera.
Observe que o núcleo de um átomo é formado por prótons e nêutrons e os elétrons estão na eletrosfera.
Lei de Dufay
Lei de Dufay
Cargas elétricas de mesmo sinal se afastam e de sinais opostos se atraem. Próton (+), elétron (-) e nêutron (carga nula).
Cargas elétricas de mesmo sinal se afastam e de sinais opostos se atraem. Próton (+), elétron (-) e nêutron (carga nula).
Condutores e isolantes
Condutores e isolantes
Condutores
Condutores
Conduzem a eletricidade, ou seja, permitem a passagem de corrente elétrica. Exemplos: metais.
Conduzem a eletricidade, ou seja, permitem a passagem de corrente elétrica. Exemplos: metais.
Isolantes
Isolantes
Não conduzem a eletricidade, ou seja, não permitem a passagem de corrente elétrica. Exemplo: plástico e borracha.
Não conduzem a eletricidade, ou seja, não permitem a passagem de corrente elétrica. Exemplo: plástico e borracha.
Processos de eletrização
Processos de eletrização
Atrito
Atrito
O atrito ocorre quando os corpos estão NEUTROS e são atritados. Um corpo retira elétrons do outro e cada um terá a mesma carga com sinais opostos.
O atrito ocorre quando os corpos estão NEUTROS e são atritados. Um corpo retira elétrons do outro e cada um terá a mesma carga com sinais opostos.
Eletrização por atrito
Eletrização por atrito
Série triboelétrica
Série triboelétrica
Atrito
Atrito
Confira no vídeo mais detalhes sobre o atrito, observe a existência da série triboelétrica e também que os corpos ficam com sinais de cargas diferentes.
Confira no vídeo mais detalhes sobre o atrito, observe a existência da série triboelétrica e também que os corpos ficam com sinais de cargas diferentes.
Vamos simular como ocorre o atrito? Divirta-se:
Contato
Contato
Ocorre só com condutores e, pelo menos, um deles deve estar eletrizado (com carga positiva ou negativa).
Ocorre só com condutores e, pelo menos, um deles deve estar eletrizado (com carga positiva ou negativa).
Regra: Se um corpo eletrizado tem carga positiva, ambos terão carga positiva ao final do processo. Se tiver carga negativa os dois terão carga negativa ao final do processo.
Regra: Se um corpo eletrizado tem carga positiva, ambos terão carga positiva ao final do processo. Se tiver carga negativa os dois terão carga negativa ao final do processo.
Indução
Indução
É um processo de eletrização sem contato com corpos chamados de indutor (corpo já carregado) e induzido (corpo neutro). Ao aproximar os dois corpos as cargas opostas se atraem, em seguida, o induzido deve ser ligado à Terra para a descarga elétrica por meio do aterramento. Por último, os corpos ficam com sinais opostos.
É um processo de eletrização sem contato com corpos chamados de indutor (corpo já carregado) e induzido (corpo neutro). Ao aproximar os dois corpos as cargas opostas se atraem, em seguida, o induzido deve ser ligado à Terra para a descarga elétrica por meio do aterramento. Por último, os corpos ficam com sinais opostos.
Exemplos com eletrização no cotidiano
Exemplos com eletrização no cotidiano
Atrito
Atrito
Corpos neutros são atritados e ficam com cargas elétricas de sinais opostos. Existe a série triboelétrica.
Contato
Contato
Um corpo eletrizado e outro neutro entram em contato. Após o contato, ficam com mesmo sinal.
Indução
Indução
Corpo neutro (induzido) é atraído sem contato pelo (indutor) e ficam com cargas de sinais opostos.
Revisão sobre eletrização Parte 1
Revisão sobre eletrização Parte 1
Revisão sobre eletrização Parte 2
Revisão sobre eletrização Parte 2
Carga elétrica
Carga elétrica
É uma propriedade especial da Física. Prótons possuem carga elétrica positiva e elétrons negativa. Observe a seguir que existe um cálculo para encontrarmos a carga elétrica de um corpo, utilizando a carga elétrica elementar, ou seja, a carga elétrica de um elétron ou próton.
É uma propriedade especial da Física. Prótons possuem carga elétrica positiva e elétrons negativa. Observe a seguir que existe um cálculo para encontrarmos a carga elétrica de um corpo, utilizando a carga elétrica elementar, ou seja, a carga elétrica de um elétron ou próton.
Submúltiplos da carga elétrica
Submúltiplos da carga elétrica
Lidamos algumas vezes com cargas elétricas muito menores que 1 Coulomb, por isso é importante sabermos sobre os submúltiplos da carga elétrica.
Você percebeu que existem potências de dez e notações científicas nestes cálculos? Revise estes conteúdos visitando a página Sistema Internacional de Unidades.
Você percebeu que existem potências de dez e notações científicas nestes cálculos? Revise estes conteúdos visitando a página Sistema Internacional de Unidades.
Exercícios sobre carga elétrica - Faça os exercícios abaixo e depois confira as respostas nas aulas abaixo:
Exercícios sobre carga elétrica - Faça os exercícios abaixo e depois confira as respostas nas aulas abaixo:
1) Um íon de bário possui 56 prótons, 76 nêutrons e 54 elétrons. Determine a quantidade de carga elétrica desse íon sabendo que e =1,6.10^–19 C.
1) Um íon de bário possui 56 prótons, 76 nêutrons e 54 elétrons. Determine a quantidade de carga elétrica desse íon sabendo que e =1,6.10^–19 C.
a) 86,4. 10^ -19 C b) 89,6. 10^ -19 C c) 4,8. 10^-19C d) 1,6. 10^-19C e) 3,2. 10^-19 C
a) 86,4. 10^ -19 C b) 89,6. 10^ -19 C c) 4,8. 10^-19C d) 1,6. 10^-19C e) 3,2. 10^-19 C
2) (Unitau-SP) Uma esfera metálica tem carga elétrica negativa de valor igual a 3,2 . 10-4 C. Sendo a carga do elétron igual a 1,6 10-19 C, pode-se concluir que a esfera contém:
2) (Unitau-SP) Uma esfera metálica tem carga elétrica negativa de valor igual a 3,2 . 10-4 C. Sendo a carga do elétron igual a 1,6 10-19 C, pode-se concluir que a esfera contém:
a) 2 . 1015 elétrons
a) 2 . 1015 elétrons
b) 200 elétrons
b) 200 elétrons
c) um excesso de 2. 1015 elétrons
c) um excesso de 2. 1015 elétrons
d) 2 . 1010 elétrons
d) 2 . 1010 elétrons
e) um excesso de 2 . 1010 elétrons
e) um excesso de 2 . 1010 elétrons
3) Calcule a carga elétrica de um corpo que possui excesso de 24 . 1012 elétrons. Considere o módulo da carga elementar igual a 1,6 . 10-19 C.
3) Calcule a carga elétrica de um corpo que possui excesso de 24 . 1012 elétrons. Considere o módulo da carga elementar igual a 1,6 . 10-19 C.
4) (FGV) Deseja-se eletrizar um objeto metálico, inicialmente neutro, pelos processos de eletrização conhecidos, e obter uma quantidade de carga negativa de 3,2 μC. Sabendo-se que a carga elementar vale 1,6 . 10–19 C, para se conseguir a eletrização desejada, será preciso
4) (FGV) Deseja-se eletrizar um objeto metálico, inicialmente neutro, pelos processos de eletrização conhecidos, e obter uma quantidade de carga negativa de 3,2 μC. Sabendo-se que a carga elementar vale 1,6 . 10–19 C, para se conseguir a eletrização desejada, será preciso
a) retirar do objeto 20 trilhões de prótons.
a) retirar do objeto 20 trilhões de prótons.
b) retirar do objeto 20 trilhões de elétrons.
b) retirar do objeto 20 trilhões de elétrons.
c) acrescentar ao objeto 20 trilhões de elétrons.
c) acrescentar ao objeto 20 trilhões de elétrons.
d) acrescentar ao objeto cerca de 51 trilhões de elétrons.
d) acrescentar ao objeto cerca de 51 trilhões de elétrons.
e) retirar do objeto cerca de 51 trilhões de prótons.
e) retirar do objeto cerca de 51 trilhões de prótons.
Dica: μ significa micro e equivale a 10^-6.
Dica: μ significa micro e equivale a 10^-6.
5) (FMJ-SP) O cobalto é um elemento químico muito utilizado na medicina, principalmente em radioterapia. Seu número atômico é 27 e cada elétron tem carga elétrica de –1,6 . 10–19 C. A carga elétrica total dos elétrons de um átomo de cobalto é, em valor absoluto e em C, igual a
5) (FMJ-SP) O cobalto é um elemento químico muito utilizado na medicina, principalmente em radioterapia. Seu número atômico é 27 e cada elétron tem carga elétrica de –1,6 . 10–19 C. A carga elétrica total dos elétrons de um átomo de cobalto é, em valor absoluto e em C, igual a
a) 1,68 . 10–18.
a) 1,68 . 10–18.
b) 4,32 . 10–19.
b) 4,32 . 10–19.
c) 4,32 . 10–20.
c) 4,32 . 10–20.
d) 4,32 . 10–18.
d) 4,32 . 10–18.
e) 1,68 . 10–19.
e) 1,68 . 10–19.
6) Determine a quantidade de elétrons que deve ser perdida por um corpo para que ele adquira uma carga positiva que corresponda a 2,56 . 10 – 10 C.
6) Determine a quantidade de elétrons que deve ser perdida por um corpo para que ele adquira uma carga positiva que corresponda a 2,56 . 10 – 10 C.
a) 1,20 . 10 9 b) 2,60 . 10 9 c) 5,50 . 10 9 d) 1,60 . 10 9 e) 2,56 . 10 9
a) 1,20 . 10 9 b) 2,60 . 10 9 c) 5,50 . 10 9 d) 1,60 . 10 9 e) 2,56 . 10 9
7) Qual o número de elétrons retirados de um corpo cuja carga elétrica é de 32 x 10^-6 C?
7) Qual o número de elétrons retirados de um corpo cuja carga elétrica é de 32 x 10^-6 C?
8) Um corpo condutor inicialmente neutro recebe 15 x 10^18 elétrons. Calcule a carga em Coulomb adquirida pelo corpo.
8) Um corpo condutor inicialmente neutro recebe 15 x 10^18 elétrons. Calcule a carga em Coulomb adquirida pelo corpo.
9) É dado um corpo eletrizado com carga 6,4 x 10^-6 C. Determine o número de elétrons em falta no corpo.
9) É dado um corpo eletrizado com carga 6,4 x 10^-6 C. Determine o número de elétrons em falta no corpo.
10) Quantos elétrons em excesso tem o corpo eletrizado com carga de 16 x 10-12 C?
10) Quantos elétrons em excesso tem o corpo eletrizado com carga de 16 x 10-12 C?
11) Têm-se duas esferas com cargas de -8 C e 12 C. Ao entrarem em contato e depois se afastarem vão possuir que valor de carga elétrica?
11) Têm-se duas esferas com cargas de -8 C e 12 C. Ao entrarem em contato e depois se afastarem vão possuir que valor de carga elétrica?
12) Um corpo possui 5,0.10^19 elétrons e 14.10^19 prótons . Considerando a carga elementar , qual a carga deste corpo?
12) Um corpo possui 5,0.10^19 elétrons e 14.10^19 prótons . Considerando a carga elementar , qual a carga deste corpo?
13) Um corpo inicialmente neutro recebe l06 elétrons. Sendo a carga elementar 1,6 x 10-19 C, a carga adquirida pelo corpo será de:
13) Um corpo inicialmente neutro recebe l06 elétrons. Sendo a carga elementar 1,6 x 10-19 C, a carga adquirida pelo corpo será de:
a) -106 C b) +106 C c) -1,6 x 10-12 C d) 1,6 x 10-13 C e) -1,6 x 10-13 C
a) -106 C b) +106 C c) -1,6 x 10-12 C d) 1,6 x 10-13 C e) -1,6 x 10-13 C
14) Um corpo foi eletrizado positivamente com uma carga elétrica de 5,6 x 10-6 C. Dado: Carga do elétron igual a 1,6 x 10-19 C. Nesse corpo há:
14) Um corpo foi eletrizado positivamente com uma carga elétrica de 5,6 x 10-6 C. Dado: Carga do elétron igual a 1,6 x 10-19 C. Nesse corpo há:
a) excesso de 5,6 x 1013 elétrons.
a) excesso de 5,6 x 1013 elétrons.
b) falta de 9 x 1025 elétrons.
b) falta de 9 x 1025 elétrons.
c) excesso de 3,5 x 1025 elétrons.
c) excesso de 3,5 x 1025 elétrons.
d) excesso de 3,0 x 1013 elétrons.
d) excesso de 3,0 x 1013 elétrons.
e) falta de 3,5 x 1013 elétrons.
e) falta de 3,5 x 1013 elétrons.
15) Sabe-se que a carga do elétron vale -1,6 x 10-19 C. Considere-se um bastão de vidro que foi atritado e perdeu elétrons, ficando positivamente carregado com a carga de 5,0 x 10-6 C. Conclui-se que o número de elétrons retirados do bastão foi de aproximadamente:
15) Sabe-se que a carga do elétron vale -1,6 x 10-19 C. Considere-se um bastão de vidro que foi atritado e perdeu elétrons, ficando positivamente carregado com a carga de 5,0 x 10-6 C. Conclui-se que o número de elétrons retirados do bastão foi de aproximadamente:
a) 1,6 x 1016 b) 3,1 x 1011 c) 2,5 x 1010 d) 3,1 x 1013 e) 1,6 x 1015
a) 1,6 x 1016 b) 3,1 x 1011 c) 2,5 x 1010 d) 3,1 x 1013 e) 1,6 x 1015
16) Um corpo que tenha sido eletrizado com uma carga de 10 micro C deverá ter recebido, aproximadamente, em elétrons:
16) Um corpo que tenha sido eletrizado com uma carga de 10 micro C deverá ter recebido, aproximadamente, em elétrons:
a) dúzias b) entre 104 e 1010 c) centenas d) entre 1011 e 1015 e) alguns milhares
a) dúzias b) entre 104 e 1010 c) centenas d) entre 1011 e 1015 e) alguns milhares
17) Duas pequenas esferas idênticas estão eletrizadas com cargas de 6,0 micro C e -10 micro C, respectivamente. Colocando-se as esferas em contato, o número de elétrons que passam de uma esfera para a outra vale:
17) Duas pequenas esferas idênticas estão eletrizadas com cargas de 6,0 micro C e -10 micro C, respectivamente. Colocando-se as esferas em contato, o número de elétrons que passam de uma esfera para a outra vale:
a) 5,0 x 1013 b) 4,0 x 1013 c) 2,5 x 1013 d) 4,0 x 106 e) 2,0 x 106
a) 5,0 x 1013 b) 4,0 x 1013 c) 2,5 x 1013 d) 4,0 x 106 e) 2,0 x 106
18) Duas esferas metálicas idênticas estão carregadas com cargas elétricas de 5 C e - 3 C. Se encostarmos essas esferas uma na outra e, em seguida, as separarmos, cada esfera ficará com carga elétrica igual a:
18) Duas esferas metálicas idênticas estão carregadas com cargas elétricas de 5 C e - 3 C. Se encostarmos essas esferas uma na outra e, em seguida, as separarmos, cada esfera ficará com carga elétrica igual a:
a) 8 C b) 5 C c) 3 C d) 2 C e) 1 C
a) 8 C b) 5 C c) 3 C d) 2 C e) 1 C
19) Duas esferas X e Y idênticas possuem cargas elétricas de + 4 q e - 6 q. Aproximando-se até se tocarem e após afastando-as, elas ficarão com cargas elétricas de :
19) Duas esferas X e Y idênticas possuem cargas elétricas de + 4 q e - 6 q. Aproximando-se até se tocarem e após afastando-as, elas ficarão com cargas elétricas de :
a) + q e - q b) - q e + q c) - q e - q d) + q e + q e) 0 e - 2 q
a) + q e - q b) - q e + q c) - q e - q d) + q e + q e) 0 e - 2 q
20) Um corpo condutor inicialmente neutro perde 5,0. 10^13 elétrons . Considerando a carga elementar, qual será a carga elétrica no corpo após esta perda de elétrons?
20) Um corpo condutor inicialmente neutro perde 5,0. 10^13 elétrons . Considerando a carga elementar, qual será a carga elétrica no corpo após esta perda de elétrons?
Resolução de exercícios sobre carga elétrica - Parte 1
Resolução de exercícios sobre carga elétrica - Parte 1
Resolução de exercícios sobre carga elétrica - Parte 2
Resolução de exercícios sobre carga elétrica - Parte 2
Princípio da conservação das cargas elétricas
Princípio da conservação das cargas elétricas
Considere uma esfera de metal eletrizada negativamente (esfera A) e uma esfera neutra (esfera B) como na imagem:
Considere uma esfera de metal eletrizada negativamente (esfera A) e uma esfera neutra (esfera B) como na imagem:
Quando existe o contato entre as duas esferas encostando uma na outra ou através de um fio condutor teremos a passagem de cargas elétricas (elétrons livres) para a esfera com falta de elétrons, conforme a imagem abaixo:
Quando existe o contato entre as duas esferas encostando uma na outra ou através de um fio condutor teremos a passagem de cargas elétricas (elétrons livres) para a esfera com falta de elétrons, conforme a imagem abaixo:
Essa troca de elétrons vai parar quando as duas esferas estiverem com a mesma quantidade de carga elétrica. Como só existe troca de cargas elétricas entre dois condutores, temos um sistema eletricamente isolado e dessa forma podemos aplicar o Princípio da Conservação das cargas elétricas:
Essa troca de elétrons vai parar quando as duas esferas estiverem com a mesma quantidade de carga elétrica. Como só existe troca de cargas elétricas entre dois condutores, temos um sistema eletricamente isolado e dessa forma podemos aplicar o Princípio da Conservação das cargas elétricas:
Exercícios sobre o princípio da conservação das cargas elétricas
Exercícios sobre o princípio da conservação das cargas elétricas
As respostas dos exercícios estão nos vídeos das aulas ao final da lista de exercícios.
As respostas dos exercícios estão nos vídeos das aulas ao final da lista de exercícios.
Princípio da conservação das cargas elétricas Parte 1
Princípio da conservação das cargas elétricas Parte 1
Princípio da conservação das cargas elétricas Parte 2
Princípio da conservação das cargas elétricas Parte 2
Lei de Coulomb
Lei de Coulomb
Explicação da lei de Coulomb
Explicação da lei de Coulomb
Observe que esta lei analisa a força entre duas cargas elétricas.
Observe que esta lei analisa a força entre duas cargas elétricas.
Fórmula da lei de Coulomb
Fórmula da lei de Coulomb
Observe as unidades, em especial a distância dada em metros.
Observe as unidades, em especial a distância dada em metros.
Exercícios sobre a lei de Coulomb
Exercícios sobre a lei de Coulomb
As respostas dos exercícios estão nos vídeos das aulas ao final da lista de exercícios.
As respostas dos exercícios estão nos vídeos das aulas ao final da lista de exercícios.
1) Dois corpos muito pequenos (pontuais) estão separados por uma determinada distância e carregados com cargas de sinais opostos, se atraindo segundo a Lei de Coulomb.
1) Dois corpos muito pequenos (pontuais) estão separados por uma determinada distância e carregados com cargas de sinais opostos, se atraindo segundo a Lei de Coulomb.
a) Se for dobrada a quantidade de carga de um dos corpos, qual será a força elétrica? E é uma força de atração ou repulsão?
a) Se for dobrada a quantidade de carga de um dos corpos, qual será a força elétrica? E é uma força de atração ou repulsão?
b) Se as cargas iniciais serem mantidas e a distância entre os corpos for triplicada, qual será a força elétrica?
b) Se as cargas iniciais serem mantidas e a distância entre os corpos for triplicada, qual será a força elétrica?
2) (Unifesp) Duas partículas de cargas elétricas Q1 = 4,0 . 10-16 C e Q2 = 6,0 . 10-16 C estão separadas no vácuo por uma distância de 3,0 . 10-9 m. Sendo K0 = 9 . 109 N.m2/ C2, a intensidade da força de interação entre elas, em Newtons, é de:
2) (Unifesp) Duas partículas de cargas elétricas Q1 = 4,0 . 10-16 C e Q2 = 6,0 . 10-16 C estão separadas no vácuo por uma distância de 3,0 . 10-9 m. Sendo K0 = 9 . 109 N.m2/ C2, a intensidade da força de interação entre elas, em Newtons, é de:
a) 1,2 . 10-5 b) 1,8 . 10-4 c) 2,0 . 10-4 d) 2,4 . 10-4 e) 3,0 . 10-3
a) 1,2 . 10-5 b) 1,8 . 10-4 c) 2,0 . 10-4 d) 2,4 . 10-4 e) 3,0 . 10-3
3) (FUVEST) Duas partículas eletricamente carregadas com +8,0 . 10-6 C cada uma são colocadas no vácuo a uma distância de 30cm, onde K0 = 9 . 109 N.m2/C2. A força de interação entre essas cargas é:
3) (FUVEST) Duas partículas eletricamente carregadas com +8,0 . 10-6 C cada uma são colocadas no vácuo a uma distância de 30cm, onde K0 = 9 . 109 N.m2/C2. A força de interação entre essas cargas é:
a) de repulsão e igual a 6,4N.
a) de repulsão e igual a 6,4N.
b) de repulsão e igual a 1,6N.
b) de repulsão e igual a 1,6N.
c) de atração e igual a 6,4N
c) de atração e igual a 6,4N
d) de atração e igual a 1,6N
d) de atração e igual a 1,6N
e) impossível de ser determinada.
e) impossível de ser determinada.
4) (UEL-PR) Duas cargas iguais de 2.10-6C, se repelem no vácuo com uma força de 0,1N. Sabendo-se que a constante elétrica do vácuo é 9.109Nm2/C2, a distância entre as cargas, em metros, é de:
4) (UEL-PR) Duas cargas iguais de 2.10-6C, se repelem no vácuo com uma força de 0,1N. Sabendo-se que a constante elétrica do vácuo é 9.109Nm2/C2, a distância entre as cargas, em metros, é de:
a) 0,9 b) 0,6 c) 0,5 d) 0,3 e) 0,1
a) 0,9 b) 0,6 c) 0,5 d) 0,3 e) 0,1
5) (MACKENZIE-SP) Dois corpúsculos eletrizados com cargas elétricas idênticas estão situados no vácuo (Ko=9.0.10^9N.m2/C2) e distantes 1m um do outro. A intensidade da força de interação eletrostática entre eles é 3,6.10^-2 N. A carga elétrica de cada um desses corpúsculos pode ser (em μC):
5) (MACKENZIE-SP) Dois corpúsculos eletrizados com cargas elétricas idênticas estão situados no vácuo (Ko=9.0.10^9N.m2/C2) e distantes 1m um do outro. A intensidade da força de interação eletrostática entre eles é 3,6.10^-2 N. A carga elétrica de cada um desses corpúsculos pode ser (em μC):
a) 9 b) 8 c) 6 d) 4 e) 2
a) 9 b) 8 c) 6 d) 4 e) 2
6) (PUC-RJ) Duas esferas carregadas, afastadas de 1 m, se atraem com uma força de 720 N. Se uma esfera tem o dobro da carga da segunda, qual é a carga das duas esferas? (Considere k = 9 . 10^9 Nm²/C²)
6) (PUC-RJ) Duas esferas carregadas, afastadas de 1 m, se atraem com uma força de 720 N. Se uma esfera tem o dobro da carga da segunda, qual é a carga das duas esferas? (Considere k = 9 . 10^9 Nm²/C²)
7) (UFJF) Duas esferas igualmente carregadas, no vácuo, repelem-se mutuamente quando separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de repulsão entre elas torna-se:
7) (UFJF) Duas esferas igualmente carregadas, no vácuo, repelem-se mutuamente quando separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de repulsão entre elas torna-se:
a) 3 vezes menor
a) 3 vezes menor
b) 6 vezes menor
b) 6 vezes menor
c) 9 vezes menor
c) 9 vezes menor
d) 12 vezes menor
d) 12 vezes menor
e) 9 vezes maior
e) 9 vezes maior
8) Duas partículas eletricamente carregadas, com cargas de 1,0 μC e 2,0 mC, são separadas no vácuo a uma distância de 0,5 m. Determine o módulo da força elétrica existente entre as cargas.
8) Duas partículas eletricamente carregadas, com cargas de 1,0 μC e 2,0 mC, são separadas no vácuo a uma distância de 0,5 m. Determine o módulo da força elétrica existente entre as cargas.
9) Duas partículas de cargas de mesmo sinal, cujos valores são q1 = 5,0 μC e q2 = 7,0 μC, estão separadas no vácuo por uma distância d = 4,0 m. Qual o módulo das forças de interação elétrica entre essas partículas?
9) Duas partículas de cargas de mesmo sinal, cujos valores são q1 = 5,0 μC e q2 = 7,0 μC, estão separadas no vácuo por uma distância d = 4,0 m. Qual o módulo das forças de interação elétrica entre essas partículas?
a) 19,7x10-3 N
a) 19,7x10-3 N
b) 24,7x10-3 N
b) 24,7x10-3 N
c) 35,7x10-3 N
c) 35,7x10-3 N
d) 14,8x10-3 N
d) 14,8x10-3 N
e) 64,8x10-3 N
e) 64,8x10-3 N
10) Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor destas cargas sabendo que a intensidade da força entre elas é de 200 N.
10) Estando duas cargas elétricas Q idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor destas cargas sabendo que a intensidade da força entre elas é de 200 N.
a) 1,96x10-4 C
a) 1,96x10-4 C
b) 4,96x10-4 C
b) 4,96x10-4 C
c) 6,96x10-4 C
c) 6,96x10-4 C
d) 9,96x10-4 C
d) 9,96x10-4 C
e) 5,96x10-4 C
e) 5,96x10-4 C
Respostas e resumo sobre a Lei de Coulomb - Parte 1
Respostas e resumo sobre a Lei de Coulomb - Parte 1
Respostas e resumo sobre a Lei de Coulomb - Parte 2
Respostas e resumo sobre a Lei de Coulomb - Parte 2
Exercícios de revisão sobre carga elétrica e lei de Coulomb
Exercícios de revisão sobre carga elétrica e lei de Coulomb
As respostas dos exercícios estão nos vídeos das aulas ao final da lista de exercícios.
As respostas dos exercícios estão nos vídeos das aulas ao final da lista de exercícios.
Revisão sobre carga elétrica e lei de Coulomb Parte 1
Revisão sobre carga elétrica e lei de Coulomb Parte 1
Revisão sobre carga elétrica e lei de Coulomb Parte 2
Revisão sobre carga elétrica e lei de Coulomb Parte 2
Campo elétrico
Campo elétrico
Lei da gravitação universal
Lei da gravitação universal
Isaac Newton propôs a existência de uma força gravitacional.
Conceito de campo de Faraday
Conceito de campo de Faraday
Faraday propôs o conceito de campo para ações à distância.
Campo elétrico e carga de prova
Campo elétrico e carga de prova
Campo elétrico é uma região em que ocorrem interações entre cargas elétricas. Para saber se existe campo elétrico utilizamos uma carga de prova.
Vetor campo elétrico
Vetor campo elétrico
O campo elétrico é representado por um vetor E com a mesma direção da força F e o sentido igual ao de F se a carga de prova q é positiva e oposto ao sentido de F se a carga de prova q é negativa. A intensidade do vetor campo elétrico é dada pela equação: E = F / módulo de q.
Aprenda sobre os vetores campo elétrico e força elétrica através das simulações abaixo, divirta-se:
Campo elétrico de uma carga geradora Q
Campo elétrico de uma carga geradora Q
O campo elétrico E tem a direção da reta que passa pelo ponto e pela carga Q geradora. A carga elétrica positiva sempre gera campo elétrico com sentido de afastamento, em relação a ela, nos pontos ao seu redor. Carga elétrica negativa sempre gera campo elétrico com sentido de aproximação, em relação a ela, nos pontos ao seu redor.
Gráfico do campo elétrico E
Gráfico do campo elétrico E
Ao variar a distância, temos um gráfico que relaciona a distância o o campo elétrico E, conforme a imagem a seguir, que é um arco de hipérbole.
Campo elétrico em um ponto devido a várias cargas
Campo elétrico em um ponto devido a várias cargas
O campo elétrico resultante será a soma vetorial de todos os campos elétricos.
Exercícios sobre campo elétrico
Exercícios sobre campo elétrico
Resolva os exercícios abaixo e veja as resoluções nas aulas ao final da lista de exercícios.
Resolva os exercícios abaixo e veja as resoluções nas aulas ao final da lista de exercícios.
1) (UFU-MG) De acordo com a figura abaixo, qual a melhor representação vetorial do campo elétrico criado por Q no ponto P?
1) (UFU-MG) De acordo com a figura abaixo, qual a melhor representação vetorial do campo elétrico criado por Q no ponto P?
2)
3) (Mackenzie-SP) O campo elétrico de uma carga elétrica puntiforme Q, a uma distância d, tem intensidade x. Portanto, o campo elétrico de outra carga elétrica 4Q, a uma distância 2d, tem intensidade:
3) (Mackenzie-SP) O campo elétrico de uma carga elétrica puntiforme Q, a uma distância d, tem intensidade x. Portanto, o campo elétrico de outra carga elétrica 4Q, a uma distância 2d, tem intensidade:
a) x/4 b) x/2 c) x d) 2x e) 4x
a) x/4 b) x/2 c) x d) 2x e) 4x
4) (Unitau-SP) A intensidade de um campo eletrostático em um ponto P é: E = 3 · 104 N/C. O módulo da força que atuará sobre uma carga puntiforme q = 1 C, colocada em P, é:
4) (Unitau-SP) A intensidade de um campo eletrostático em um ponto P é: E = 3 · 104 N/C. O módulo da força que atuará sobre uma carga puntiforme q = 1 C, colocada em P, é:
a) 3 · 10^4 N.
a) 3 · 10^4 N.
b) 1,5 · 10^4 N.
b) 1,5 · 10^4 N.
c) 1,0 · 10^4 N.
c) 1,0 · 10^4 N.
d) nulo.
d) nulo.
e) nada se pode afirmar, pois não se sabe a constante eletrostática característica do meio
e) nada se pode afirmar, pois não se sabe a constante eletrostática característica do meio
5) (Mackenzie–SP) Uma carga elétrica puntiforme com 4,0 μC, que é colocada em um ponto P do vácuo, fica sujeita a uma força elétrica de intensidade 1,2 N. O campo elétrico nesse ponto P tem intensidade de:
5) (Mackenzie–SP) Uma carga elétrica puntiforme com 4,0 μC, que é colocada em um ponto P do vácuo, fica sujeita a uma força elétrica de intensidade 1,2 N. O campo elétrico nesse ponto P tem intensidade de:
a) 3,0 · 10^5 N/C d) 4,0 · 10^–6 N/C
a) 3,0 · 10^5 N/C d) 4,0 · 10^–6 N/C
b) 2,4 · 10^5 N/C e) 4,8 · 10^–6 N/C
b) 2,4 · 10^5 N/C e) 4,8 · 10^–6 N/C
c) 1,2 · 10^5 N/C
c) 1,2 · 10^5 N/C
6) (PUC-RJ) Uma carga positiva encontra-se numa região do espaço onde há um campo elétrico dirigido verticalmente para cima. Podemos afirmar que a força elétrica sobre ela é:
6) (PUC-RJ) Uma carga positiva encontra-se numa região do espaço onde há um campo elétrico dirigido verticalmente para cima. Podemos afirmar que a força elétrica sobre ela é:
a) para cima.
a) para cima.
b) para baixo.
b) para baixo.
c) horizontal para a direita.
c) horizontal para a direita.
d) horizontal para a esquerda.
d) horizontal para a esquerda.
e) nula.
e) nula.
7) (FEI-SP) A intensidade do vetor campo elétrico num ponto P é 6 · 10^5 N/C. Uma carga puntiforme q = 3 · 10^-6 C, colocada em P, ficará sujeita a uma força elétrica cuja intensidade:
7) (FEI-SP) A intensidade do vetor campo elétrico num ponto P é 6 · 10^5 N/C. Uma carga puntiforme q = 3 · 10^-6 C, colocada em P, ficará sujeita a uma força elétrica cuja intensidade:
a) para o cálculo, necessita da constante do meio em que a carga se encontra.
a) para o cálculo, necessita da constante do meio em que a carga se encontra.
b) para o cálculo, necessita da distância.
b) para o cálculo, necessita da distância.
c) vale 2 N.
c) vale 2 N.
d) vale 2 · 10-11 N.
d) vale 2 · 10-11 N.
e) vale 1,8 N.
e) vale 1,8 N.
8) (UCBA) Qual dos gráficos a seguir melhor representa o módulo do campo elétrico em função da distância d até a carga elétrica puntiforme geradora?
8) (UCBA) Qual dos gráficos a seguir melhor representa o módulo do campo elétrico em função da distância d até a carga elétrica puntiforme geradora?
9) (Mackenzie-SP) Sobre uma carga elétrica de 2,0 · 10^–6 C, colocada em certo ponto do espaço, age uma força de intensidade 0,80 N. Despreze as ações gravitacionais. A intensidade do campo elétrico nesse ponto é:
9) (Mackenzie-SP) Sobre uma carga elétrica de 2,0 · 10^–6 C, colocada em certo ponto do espaço, age uma força de intensidade 0,80 N. Despreze as ações gravitacionais. A intensidade do campo elétrico nesse ponto é:
a) 1,6 · 10^–6 N/C
a) 1,6 · 10^–6 N/C
b) 1,3 · 10^–5 N/C
b) 1,3 · 10^–5 N/C
c) 2,0 · 10^3 N/C
c) 2,0 · 10^3 N/C
d) 1,6 · 10^5 N/C
d) 1,6 · 10^5 N/C
e) 4,0 · 10^5 N/C
e) 4,0 · 10^5 N/C
10) O campo elétrico criado por uma carga pontual, no vácuo, tem intensidade igual a 9.10^-1 N/C. Calcule a que distância d se refere o valor desse campo. (dados: Q = -4 pC e ko = 9.10^9 unidades SI).
10) O campo elétrico criado por uma carga pontual, no vácuo, tem intensidade igual a 9.10^-1 N/C. Calcule a que distância d se refere o valor desse campo. (dados: Q = -4 pC e ko = 9.10^9 unidades SI).
a) 0,02 m b) 0,2 m c) 0,4 m d) 0,6 m e) 0,002 m
a) 0,02 m b) 0,2 m c) 0,4 m d) 0,6 m e) 0,002 m
Resolução dos exercícios sobre campo elétrico - Parte 1
Resolução dos exercícios sobre campo elétrico - Parte 1
Resolução dos exercícios sobre campo elétrico - Parte 2
Resolução dos exercícios sobre campo elétrico - Parte 2
Linhas de força do campo elétrico
Linhas de força do campo elétrico
Estas linhas imaginárias estão relacionadas com a direção e sentido do vetor das forças elétricas que atuam em uma carga de prova. Os vetores de campo elétrico são tangentes a estas linhas em cada um dos seus pontos. Podemos obter essas linhas de força usando uma carga de prova q positiva (q > 0) colocada em torno de uma carga Q geradora do campo.
Estas linhas imaginárias estão relacionadas com a direção e sentido do vetor das forças elétricas que atuam em uma carga de prova. Os vetores de campo elétrico são tangentes a estas linhas em cada um dos seus pontos. Podemos obter essas linhas de força usando uma carga de prova q positiva (q > 0) colocada em torno de uma carga Q geradora do campo.
Relações com o magnetismo
Relações com o magnetismo
Michael Faraday comparou o campo magnético ao campo elétrico quando colocou uma folha de papel com limalhas de ferro sobre um imã.
Michael Faraday comparou o campo magnético ao campo elétrico quando colocou uma folha de papel com limalhas de ferro sobre um imã.
Cargas isoladas
Cargas isoladas
Quando as cargas estão isoladas as linhas de força são radiais. Se a carga geradora Q é positiva, o sentido será para fora e negativa o sentido será para dentro.
Quando as cargas estão isoladas as linhas de força são radiais. Se a carga geradora Q é positiva, o sentido será para fora e negativa o sentido será para dentro.
Pares de cargas elétricas
Pares de cargas elétricas
Se duas cargas tiverem o mesmo sinal, existirá repulsão e se os sinais serem diferentes existirá atração, conforme apresentado nas figuras
Se duas cargas tiverem o mesmo sinal, existirá repulsão e se os sinais serem diferentes existirá atração, conforme apresentado nas figuras
Cargas com mesmo sinal
Cargas com mesmo sinal
Cargas com sinais opostos
Cargas com sinais opostos
Placas carregadas
Placas carregadas
Quando existem placas carregadas uniformemente com sinais opostos, uma carga de prova em seu interior tende a se mover da placa positiva para a negativa, com força elétrica constante. O campo elétrico é uniforme nesta região e os vetores paralelos entre si e direção perpendicular às placas.
Quando existem placas carregadas uniformemente com sinais opostos, uma carga de prova em seu interior tende a se mover da placa positiva para a negativa, com força elétrica constante. O campo elétrico é uniforme nesta região e os vetores paralelos entre si e direção perpendicular às placas.
Exercícios sobre linhas de força
Exercícios sobre linhas de força
As respostas dos exercícios estão nos vídeos das aulas ao final da lista de exercícios.
As respostas dos exercícios estão nos vídeos das aulas ao final da lista de exercícios.
Linhas de força do campo elétrico Parte 1
Linhas de força do campo elétrico Parte 1
Linhas de força do campo elétrico Parte 2
Linhas de força do campo elétrico Parte 2
Trabalho da força elétrica
O trabalho físico é uma ação de uma força capaz de mover ou movimentar um corpo.
Trabalho mecânico
Trabalho térmico
Observe o trabalho forçado (pela mão) e o trabalho espontâneo (quando a esfera é liberada e repele da parede por terem mesmo sinal)
Por que quando aumenta o trabalho diminui a energia e vice-versa?
Imagine uma mola comprimida. Se você solta a mola, ela movimenta e diminui a energia armazenada. Então o movimento é gerado pelo trabalho espontâneo da mola, diminuindo a energia potencial elástica. Se você forçar a mola, diminui o trabalho e aumenta a energia armazenada (potencial). É o que ocorre com a energia potencial elétrica.
Exemplo de exercício sobre energia potencial elétrica
Potencial elétrico (V)
O potencial elétrico é como se fosse o "nível de energia" de um determinado ponto no campo elétrico. Se fosse em uma montanha, o potencial elétrico seria a altura de um ponto na montanha. Na eletrostática, o potencial elétrico indica quanta energia potencial cada unidade de carga elétrica ganha se for colocada naquele ponto.
Perto das cargas positivas o potencial elétrico é alto, como no topo de uma montanha.
Perto das cargas negativas o potencial elétrico é baixo, como no nível mais baixo de uma montanha.
Potencial elétrico (V) é uma grandeza escalar relacionada com a medida da energia potencial elétrica por unidade de carga, quando um corpo eletrizado é inserido em um campo elétrico. Sua unidade é o volt (V).
O potencial elétrico de várias cargas puntiformes é calculado pela soma algébrica dos potenciais de cada carga.
As linhas de força do campo elétrico são orientadas no sentido dos potenciais menores. As cargas positivas vão para os potenciais menores e negativas para os maiores quando abandonadas em campos elétricos e sujeitas apenas às forças elétricas.
Superfícies equipotenciais: possuem o mesmo potencial elétrico
A blindagem eletrostática e a gaiola de Faraday
Trabalho da força elétrica
Como vimos antes, o trabalho da força elétrica para levar uma partícula eletrizada de um ponto A até um ponto B de um campo elétrico é resultante da diferença de energia potencail elétrica entre esses pontos e não depende da trajetória. Na equação, temos que o trabalho da força elétrica é igual ao produto da carga elétrica (em Coulombs) pela diferença de potencial elétrico inicial e final.
Trabalho em campo elétrico uniforme
Ao deslocar uma carga de prova q, de um ponto A, para um ponto B em uma trajetória qualquer, em um campo elétrico uniforme, temos a equação do trabalho no campo elétrico uniforme sendo a diferença de potencial elétrico entre os pontos inicial e final igual ao produto do capo elétrico e da distância entre os pontos.
Simulações sobre o potencial elétrico e suas relações com o campo elétrico, divirta-se:
Vamos aprender mais? Veja os vídeos abaixo sobre o conteúdo de potencial elétrico. Bons estudos.
Exercícios sobre potencial elétrico, diferença de potencial elétrico (tensão elétrico) e outras relações:
1) O potencial elétrico de uma nuvem pode chegar a 40 000 000 V (4.10^7 V). Qual é a energia potencial elétrica de uma partícula dessa nuvem, que está dotada de carga igual à carga elementar? Lembre-se que o potencial elétrico é igual à razão entre a energia potencial elétrica e o valor da carga elétrica.
2) Uma carga elétrica puntiforme com doze microcoulombs está no vácuo a 3,0 cm de um ponto X. Determine o potencial elétrico nesse ponto.
3) (UFPEL) Uma carga elétrica q = 3.10^-9 C é transportada desde o ponto A até o ponto B do campo elétrico gerado pela carga q = 3.10^-6 C, conforme a figura. O trabalho realizado pela força elétrica vale:
4) Uma carga elétrica de 2 μC movimenta-se nas proximidades de uma carga elétrica de valor 16 μC. Se o deslocamento da menor carga foi de 8 cm, qual foi a energia potencial elétrica?
5) Qual o potencial elétrico em um ponto no vácuo distante a 0,4 metros de uma carga elétrica de 80∙10-10C?
6) (MACK SP) Na determinação do valor de uma carga elétrica puntiforme, observamos que, em um determinado ponto do campo elétrico por ela gerado, o potencial elétrico é de 18 kV e a intensidade do vetor campo elétrico é de 9,0 kN/C. Qual o valor dessa carga elétrica?
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