Unidade 8. Eletricidade e Magnetismo

Transcrição

1 Unidade 8 Eletricidade e Magnetismo

2 Eletrostática e Eletrodinâmica Os fenômenos elétricos estão associados aos elétrons.

3 Cargas Elétricas As cargas elétricas podem ser positivas ou negativas Cargas opostas se atraem Cargas iguais se repelem

4 Carga elétrica A unidade de medida é o Coulomb (c) A carga elétrica de um prótons (+) e um elétron (- ) é a mesma: 0, c ou 1,6.10 (-19) C Sendo que o elétron possui carga negativa e os prótons carga positiva Um átomo geralmente possui cargas neutras, pois a quantidade de prótons e elétrons é a mesma.

5 Condutores e Isolantes Alguns materiais podem conduzir ou isolar a passagem de carga elétrica. Por exemplo, o ferro é um bom condutor, já a borracha funciona como isolante.

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7 Vídeo

8 Eletrização A maioria dos objetos que nos cercam, estão eletricamente neutros, ou seja, possuem a mesma quantidade de prótons e elétrons nos seus átomos. Um objeto eletricamente carregado, apresenta um desequilíbrio na quantidade de prótons e elétrons:

9 Quando a quantidade de prótons for maior que a de elétrons, ele estará carregado positivamente. Quando a quantidade de elétrons for maior que a de prótons, ele estará carregado negativamente.

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11 Para eletrizar um corpo ou objeto neutro, precisamos alterar sua quantidade de prótons ou elétrons. Isso pode ser feito de 3 maneiras: Atrito Contato Indução

12 Contato Um objeto neutro ao entrar em contato com outro carregado, transfere elétrons até que haja um equilíbrio eletrostático. Depois, por terem cargas iguais, se repelem.

13 Indução Neste caso não há contato entre os corpos. O corpo indutor possui carga positiva ou negativa, e o induzido, carga neutra. Há apenas a separação de cargas no átomo induzido.

14 Eletrodinâmica Área da física que estuda as cargas elétricas em movimento, incluindo o estudo da corrente elétrica. Corrente elétrica: é o movimento ordenado de elétrons (ou de cargas) através de um condutor. Quando a corrente elétrica circula por um circuito, temos um circuito elétrico, que pode ser aberto ou fechado.

15 Circuito aberto e fechado

16 Calculando a quantidade de carga e corrente elétrica Embora a massa de um próton seja quase 2 mil vezes mais do que a massa de um elétron, ambos possuem a mesma quantidade de carga elétrica fundamental (e) = 1,6.10 (- 19) C Para calcular a quantidade de carga excedente em um corpo usamos a seguinte fórmula: Q = e.n *Sendo n o número de partículas excedentes (prótons ou elétrons) *O sinal de Q será positivo se as partículas excedentes forem prótons e negativa se forem elétrons.

17 Para calcular a intensidade da corrente elétrica (i), utilizamos a seguinte fórmula: i= Q/t Sendo: T = tempo medido em segundos Q = quantidade de carga i = Intensidade da corrente elétrica * A unidade de medida utilizada é o Ampére

18 Diferença de Potencial Elétrico Só podemos estabelecer uma corrente elétrica entre dois pontos se houver uma diferença de potencial elétrico entre eles. Chamamos essa diferença de potencial de ddp, ou tensão elétrica A unidade de medida é o volt (V) Nas casas brasileiras as tomadas geralmente são de 110V ou 220V

19 Resistência Elétrica Cada substância apresenta uma resistência característica à passagem de corrente elétrica, chamada de resistividade. Quanto mais longo um objeto, maior sua resistividade Quanto mais fino, mais será sua resistência também A unidade de medida da resistência elétrica é o ohm

20 Potência Elétrica Os aparelhos elétricos geralmente transformam energia elétrica em outras formas de energia. Ex: calor, luz

21 Potência elétrica é a velocidade em que ocorre essa transformação. A unidade de medida é o Watts (w) A História da Energia Elétrica Thomas Alva Edison ( ), um dos maiores inventores de todos os tempos, desenvolveu muitos equipamentos elétricos, entre eles a lâmpada.

22 Geradores de energia elétrica Os geradores são usados para criar uma diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um circuito. Podem ser: Químicos: Produzem energia elétrica a partir de reações químicas. Pilhas e baterias Mecânicos: Transformam energia cinética mecânica em energia elétrica. Usinas hidrelétricas, nucleares, solar, eólica

23 Perguntas - Curiosidades Porque as pessoas dão choque? Quais as cargas das nuvens? Porque os passarinhos não morrem eletrocutados? Porque as crianças tomam choque nos escorregadores dos parquinhos?

24 Magnetismo Estudo das forças de atração e repulsão Os ímãs são materiais que possuem a capacidade de atrair ou repelir alguns tipos de materiais.

25 Ímãs naturais e artificiais A palavra magnetismo tem origem em uma região da Grécia, a Magnésia, onde há grande quantidade do mineral magnetita, que é um ímã natural.

26 Os ímãs artificiais (eletroímã) são criados pelo atrito com ímãs naturais ou induzidos, como por exemplo, enrolar um fio em um corpo de ferro, por onde passará uma corrente elétrica. As extremidades de um ímã são chamadas de polos magnéticos. Todo ímã possui dois polos, Norte e Sul, sendo que nessas regiões o magnetismo é mais intenso.

27 Se o ímã for quebrado ao meio, ele dará origem a dois ímãs com dois polos cada. Isso acontece por as cargas não pode ser separadas. Os ímãs só atraem materiais como ferro, níquel e cobalto. Outros metais, como cobre e alumínio, não são atraídos.

28 Campo magnético Os ímãs agem a distância, dependendo do tamanho do seu campo magnético. As regiões mais próximas ao ímã são mais intensas. O campo magnético não é visível.

29 Campo magnético da Terra O polo magnético e o polo geográfico não coincidem.

30 Bússola A bússola é originária da China. Foi um importante instrumento para os navegantes. Possui uma agulha no centro que aponta sempre para o norte.