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FÍSICA PROF. NELSON BEZERRA
PROF.ª RISÔLDA FARIAS2ªEJA FASE
Unidade IITecnologia
CONTEÚDOS E HABILIDADES
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Aula 6.2ConteúdoProcessos de eletrização: contato, atrito e indução.
CONTEÚDOS E HABILIDADES
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HabilidadeCompreender como se dá a transferência de cargas elétricas através de três processos: atrito, contato e indução.
CONTEÚDOS E HABILIDADES
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EletrostáticaA eletrostática é a parte da Física que estuda fenômenos associados às cargas elétricas em repouso. Ela é regida pelos seguintes princípios: • Princípio da atração e repulsão das cargas elétricas
Cargas de sinais iguais se repelem e cargas de sinais contrários se atraem. • Princípio da conservação da carga elétrica
A conservação da carga elétrica diz que não há possibilidade de criação ou destruição das cargas, somente transferência entre corpos.
REVISÃO
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Elétricas
REVISÃO
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Princípios da eletrostáticaExperimentalmente, ao serem aproximadas duas partículas eletrizadas com cargas elétricas de mesmo sinal, verifica-se uma repulsão entre elas. Se essas partículas tiverem cargas elétricas de sinais opostos, ocorrerá uma atração entre elas.
REVISÃO
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DESAFIO DO DIA
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De onde vem o raio?
Temos três tipos de eletrização: por contato, por atrito e por indução. Na sua opinião, a formação dos raios exemplifica que tipo de eletrização?
DESAFIO DO DIA
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Processos de eletrizaçãoCostumamos eletrizar os objetos, até mesmo sem perceber.O processo de retirar ou acrescentar elétrons a um corpo neutro para que este passe a estar eletrizado denomina-se eletrização. Por exemplo, quando passamos uma flanela nos móveis, penteamos os cabelos, limpamos os para-brisas do carro com um pano ou papel, enxugamos as mãos com papel toalha, etc.
AULA
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Processos de eletrizaçãoQuando dizemos que um corpo está “carregado”, isso significa que ele tem um desequilíbrio de cargas, apesar de a carga resultante geralmente representar apenas uma minúscula fração da carga total positiva ou negativa contida no corpo. Existem, no entanto, três formas de se eletrizar um objeto.
AULA
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Eletrização por atritoOcorre quando atritamos dois corpos de substâncias diferentes (ou não), inicialmente neutros, e haverá transferência de elétrons de um corpo para o outro, de tal forma que um corpo fique eletrizado positivamente (cedeu elétrons), e outro corpo fique eletrizado negativamente (ganhou elétrons).
AULA
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AULA
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Eletrização por AtritoCondições iniciais: dois corpos isolantes e eletricamente neutros. Causa: atrita-se os dois corpos.Efeito: os corpos ficam eletrizados com cargas elétricas de sinais opostos e mesmo módulo.
AULA
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AULA
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Eletrização por Atrito
Eletrização por contatoCondições iniciais: Dois corpos condutores e pelo menos um eletrizado.
AULA
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A
A positivo e B estão isolados e afastados.
+
++
+
++
+
+
B
Causa: o corpo eletrizado é encostado no corpo neutro.
AULA
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A
Colocar em contato, durante breve intervalo de tempo,
elétrons livres vão de B para A.
+
+
+
++
+
+
B-
Efeitos: os corpos ficam eletrizados com cargas elétricas de mesmo sinal.
AULA
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A
Após o processo, A e B apresentam-se eletrizados positivamente
++
++ + ++ + +
+ +++
+
++B
AULA
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Eletrização por contato
OBSERVAÇÃO:Quando os corpos possuem o mesmo tamanho e mesma forma geométrica, pode-se determinar a carga elétrica final dos corpos por uma média.
AULA
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Eletrização por induçãoEletrizar um objeto por indução significa atribuir-lhe carga elétrica utilizando outro corpo eletrizado sem que haja contato entre eles. Esse processo de eletrização baseia-se no conceito da atração e repulsão de cargas elétricas. Veja no esquema a seguir como se eletriza um corpo por indução:
AULA
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O indutor é um corpo condutor ou isolante de eletricidade que já se encontra previamente carregado com carga elétrica positiva ou negativa.O induzido é um corpo neutro e condutor de eletricidade que vai ser carregado com carga de sinal contrário ao indutor.
AULA
22Indutor carregado de eletricidade. Induzido isolado e
eletricamente neutro.
O induzido deve ser aproximado do indutor, sem que haja contato.A presença da carga do indutor provoca uma indução no corpo que foi aproximado, ou seja, elétrons vão de uma face para outra conforme mostra a figura abaixo.
AULA
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O induzido deve ser ligado à Terra. A Terra se comporta como um gigantesco condutor de eletricidade que vai descarregar todos os corpos em contato com ela. No caso de pequenas esferas, podemos fazer o contato terra encostando nossos dedos. A Terra vai descarregar a face positiva do induzido enviando elétrons para o condutor e a face negativa não consegue neutralizar devido à atração da carga do indutor.
AULA
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Até, imediatamente, antes da ligação terra, a carga elétrica do induzido era nula. Agora, este condutor está eletrizado com carga elétrica negativa.O próximo passo é desfazer a ligação terra.
AULA
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Eletrização por induçãoCondições iniciais: Dois corpos condutores, um eletrizado (indutor) e outro neutro (induzido).Causa: O indutor é aproximado do induzido. O induzido é ligado à superfície da Terra (aterramento).Efeitos: os corpos ficam eletrizados com cargas elétricas de sinais opostos.
AULA
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Indutor Transferência de elétrons da terra
+
+
+-
-
-+
+
++
-
-+ ++ -+
+
+-
-
+
+
++
-
+
+
++
-
+
+
+-
-
+
+
+-
-
+
+
+-
-
+
+
+-
-
+
+
++
-
-
+
+
+-
-
Induzido
AULA
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A
A A
B
B B + - ----
++ ++
AULA
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Eletrização por indução
Aplicação no cotidianoUm exemplo de eletrização por indução é a ocorrência de raios. Quando uma nuvem está carregada eletricamente, ela induz na superfície terrestre cargas de sinais contrários, criando um campo elétrico entre a nuvem e a superfície. Se o campo elétrico for muito intenso, o ar pode funcionar como condutor de eletricidade, acarretando uma descarga elétrica.
AULA
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+ + +++ +
+ + + + +
- ---- -
1. (PUC-SP) Colocando um corpo carregado positivamente numa cavidade no interior de um condutor neutro, conforme a figura, a polaridade das cargas na superfície externa do condutor, bem como o fenômeno responsável pelo seu aparecimento, serão, respectivamente.
a) Negativa; contato.b) Positiva; fricção.c) Negativa; indução.d) Positiva; indução.e) Neutra, pois o condutor está isolado,
pelo ar, do corpo carregado.
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
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2. De acordo com a Física clássica, as principais partículas elementares constituintes do átomo são:
a) prótons, elétrons e carga elétricab) prótons, nêutrons e elétronsc) elétrons, nêutrons e átomod) nêutrons, negativa e positiva
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
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3. Marque a alternativa que melhor representa os processos pelos quais um corpo qualquer pode ser eletrizado. Eletrização por:
a) atrito, contato e aterramentob) indução, aterramento e eletroscópioc) atrito, contato e induçãod) contato, aquecimento e induçãoe) aquecimento, aterramento e carregamento
DINÂMICA LOCAL INTERATIVA
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A eletrostática é uma área da eletricidade que estuda o comportamento e as propriedades das cargas elétricas que estão, geralmente, em repouso.
RESUMO DO DIA
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Esse tipo de eletricidade é conhecida como eletricidade estática e encontra-se em toda parte, sendo seus efeitos perigosos quando não há o devido conhecimento.
RESUMO DO DIA
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• Princípio da atração e repulsão: demonstra que cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e de sinal contrário se atraem.
RESUMO DO DIA
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• Princípio da conservação das cargas elétricas: em um sistema isolado eletricamente, a soma das cargas elétricas continua constante, mesmo que sejam alteradas as quantidades de cargas do sistema.
RESUMO DO DIA
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I. Princípios da eletrostática Conservação das cargas elétricasAntes do contato
Durante o contato, os corpos condutores trocam cargas elétricas entre si. Ainda que a distribuição final das cargas seja diferente, a soma se conserva.
Duarante o contato
QA + QB = Q'A + Q'B
QA QB Q'A Q'B
Após o contato
A A AB B B
RESUMO DO DIA
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Processos de eletrização nada mais são do que a forma como um corpo pode ganhar ou perder elétrons. Ocorrem por três formas: atrito, contato e indução.
RESUMO DO DIA
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Eletrização por atritoSe dois corpos, inicialmente neutros e constituídos de materiais diferentes, forem atritados pode ocorrer eletrização, ou seja, um corpo pode retirar elétrons do outro. Se isso acontecer, esses dois corpos vão adquirir cargas elétricas de mesmo módulo e de sinais contrários.Ao atritarmos a seda no vidro notamos, experimentalmente, que elétrons do vidro são transferidos para a seda. Dessa forma:
RESUMO DO DIA
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RESUMO DO DIA
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Eletrização por contatoA Eletrização por Contato acontece quando dois corpos condutores entram em contato adquirindo ambos cargas de mesmo sinal (positivo ou negativo). Se os dois corpos tiverem a mesma forma e a mesma dimensão, a carga final dos dois será de mesmo sinal e de mesmo valor.
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A AAB BB
+ +++ ++
+ ++ +++ +++ +
+ ++- +
+ +- +++ ++- +
+ +- ++---
----+ +++ ++
Eletrização por induçãoNa imagem você pode ver que a esfera A é o indutor eletrizado positivamente enquanto a esfera B é o induzido neutro. Com a atração dos elétrons, o fio terra entra em ação transferindo mais elétrons que anulam os prótons que foram repelidos pelo corpo A.Assim, no fim do processo, as duas esferas possuem cargas elétricas opostas, sendo que o mesmo aconteceria se o corpo A estivesse carregado negativamente. Nesse caso, ao invés de transferir elétrons, o fio terra escoaria elétrons para que o corpo ficasse eletrizado positivamente.
RESUMO DO DIA
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Indutor Transferência de elétrons da terra
+
+
+-
-
-+
+
++
-
-+ ++ -+
+
+-
-
+
+
++
-
+
+
++
-
+
+
+-
-
+
+
+-
-
+
+
+-
-
+
+
+-
-
+
+
++
-
-
+
+
+-
-
Induzido
A
A A
B
B B + - ----
++ ++
RESUMO DO DIA
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Alguns ditos populares têm origem em conceitos famosos da ciência. Explique qual a relação entre o dito “os opostos se atraem” e o princípio da atração e repulsão entre corpos carregados.
DESAFIO DO DIA
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DESAFIO DO DIA
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De onde vem o raio?
Temos três tipos de eletrização: por contato, por atrito e por indução. Na sua opinião, a formação dos raios exemplifica que tipo de eletrização?
DESAFIO DO DIA
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