Eletricidade e Eletromagnetismo Flashcards
O que é carga elétrica? Quanto vale a carga elementar “e”? Como calcular a quantidade de carga de um corpo?
A carga elétrica é uma propriedade de prótons e elétrons relacionada a atração e repulsão de elétrons.
A carga elementar é:
e = +- 1,6x10^-19 Coulombs
Quantidade de carga:
Q = n.e
n: Nº de cargas elétricas
e: Carga elementar
O que são condutores e isolantes? Cite os 3 principais condutores e alguns isolantes.
Condutores são materiais capazes de conduzir corrente elétrica.
- Matais (Elétrons livres)
- Solução eletrolítica (Íons)
- Gás Ionizado (Elétrons e Íons)
Isolantes/Dielétricos são materiais mais resistes à passagem de corrente elétrica.
- Madeira
- Plástico
- Borracha
- Cerâmica
- Etc
Como se comporta um condutor neutro quando próximo de um objeto/corpo carregado?
Como se comporta um isolante neutro quando próximo de um objeto/corpo carregado?
Ocorre a polarização das cargas do condutor facilmente, as cargas do condutor vão para as extremidades dele, aproximando as cargas opostas e promovendo atração.
Ocorre também uma polarização das cargas do isolante, porém essas cargas não são capazes de se movimentar no interior do isolante, mas mesmo assim ocorre atração pois as cargas opostas estão mais próximas devido a polarização promovida.
UM CORPO ELETRICAMENTE NEUTRO SEMPRE É ATRÍDO POR UM OBJETO CARREGADO.
Quais são os 3 possíveis processos de eletrização de um objeto? Como se comportam as cargas elétricas em cada um?
POR ATRITO: Ao atritar dois corpos de materiais diferentes ocorre a passagem de elétrons para o material com maior afinidade por elétrons.
O MÓDULO DE CARGA DOS DOIS OBJETO FICA IGUAL.
|Q1| = |Q2|
POR CONTATO: Contato entre dois objetos com pelo menos um deles carregado previamente.
AS CARGAS SE DISTRIBUEM LEVANDO EM CONSIDERAÇÃO O TAMANHO DOS CORPO PELA TENDÊNCIA DAS CARGAS DE BUSCAR AS EXTREMIDADES.
Quais são os 3 possíveis processos de eletrização de um objeto? Como se comportam as cargas elétricas em cada um?
(2) POR ATRITO: Ao atritar dois corpos de materiais diferentes ocorre a passagem de elétrons para o material com maior afinidade por elétrons.
O MÓDULO DE CARGA DOS DOIS OBJETO FICA IGUAL.
|Q1| = |Q2|
(1) POR CONTATO:
EXTERNO: Contato entre dois objetos com pelo menos um deles carregado previamente.
As cargas se distribuem levando em conta o tamanho dos corpo devido a tendência das cargas de buscar as extremidades.
A SOMA DAS CARGAS ANTES É IGUAL A SOMA DAS CARGAS DEPOIS
Q1i + Q2i = Q1f + Q2f
INTERNO: Quando um corpo carregado faz contato com outro corpo por dentro dele, o corpo de dentro fica eletricamente neutro.
TODA A CARGA VAI PARA O CORPO EXTERNO.
POR INDUÇÃO: Quando um condutor é polarizado pela presença de um corpo carregado, mas sem contato, se o condutor estiver aterrado ocorre invasão de cargas negativas ou pelo aterramento ou fuga das cargas negativas pelo aterramento a depender da carga que induz o movimento.
DEPENDE DA CARGA INDUTORA E DO TEMPO DE INDUÇÃO.
O que diz a lei de Coulomb?
A força elétrica é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
Fe = K.|Q1|.|Q2| / d²
K = constante eletrostática
Q1 e Q2 = Cargas dos corpos
d = distância entre os corpos
O que é o campo elétrico? Como calculá-lo?
É uma área capaz de induzir força elétrica em corpos carregados. É uma grandeza vetorial.
E = Fe/q
Fe = Força elétrica
q = Carga do corpo
OBS: o sinal vai definir apenas o sentido do vetor
Como se orientam as linhas de campo de um campo elétrico?
São sempre radiais ao redor das cargas elétricas.
Sempre saem das cargas positivas e vão em direção às cargas negativas.
Qual a relação vetorial entre campo elétrico e força elétrica? Qual a relação entre o movimento das cargas e o campo elétrico?
(1)Força elétrica e campo elétrico possuem sempre a mesma direção.
(2)A força elétrica que atua em uma carga positiva tem sempre o sentido do campo elétrico.
(3)A força elétrica que atua em uma carga negativa tem sempre sentido oposto ao do campo elétrico
(1)Uma carga positiva sempre se desloca espontaneamente no mesmo sentido do campo elétrico.
(2)Uma carga negativa sempre se desloca espontaneamente no sentido oposto ao do campo elétrico.
Qual a equação que determina o campo elétrico para uma carga puntiforme?
E = K.Q / d²
Como se comporta o vetor campo elétrico a partir da linha de campo/linha de força do campo elétrico?
O vetor sempre vai ser tangente a linha de campo/força, e o seu sentido é sempre o mesmo da linha de campo/força.
Como analisar a intensidade de um campo elétrico a partir de suas linhas de campo?
Visualmente, quanto mais próximas estiverem as linhas de campo maior a intensidade do campo elétrico naquela região.
Se as linhas de campo estiverem igualmente espaçadas em uma região significa que a intensidade do campo é uniforme naquela região.
O que é potencial elétrico? Como calculá-lo?
É a energia potencial que uma carga elétrica adquire quando está submetida à região de influência de um campo elétrico.
É uma grandeza escalar.
É uma energia potencial que poderá ser convertida em energia cinética.
V = Energia / Carga
Como calcular o potencial elétrico de uma carga puntiforme? Quais as características do potencial elétrico de uma carga positiva e uma carga negativa?
V = K.Q / d
K = constante eletrostática
O potencial elétrico é uma grandeza escalar.
Uma carga positiva sempre gera potencial elétrico positivo.
Uma carga negativa sempre gera potencial elétrico negativo.
O que é uma superfície equipotencial?
É uma região do campo elétrico de uma carga geradora que possui o mesmo potencial elétrico em todos os pontos.
Uma superfície equipotencial é sempre perpendicular às linhas de campo elétrico.
Como determinar o potencial elétrico de uma carga puntiforme sob influência do campo de várias cargas diferentes?
O potencial num ponto sob influência de várias cargas é a soma do valor do potencial exercido pelo campo de cada carga.
Vtotal = V1 + V2 + V3
E cada V é K.Q/d
O que é diferença de potencial? Como se comporta o potencial elétrico à medida que se afasta de uma carga positiva e negativa?
Uma região com diferença de potencial (DDP) ou tensão é capaz de provocar o movimento de cargas elétricas positivas do maior para o menor potencial, e de cargas negativas do menor para o maior potencial elétrico.
O potencial elétrico perto de uma carga positiva é maior e diminui com a distância da carga até o 0 volts.
O potencial elétrico perto de uma carga negativa é menor e aumenta com a distância da carga até o 0 volts.
Como analisar a diferença de potencial elétrico em um campo elétrico uniforme?
Em um campo elétrico uniforme também há linhas de campo equipotenciais. A diferença de potencial em linhas de campo equipotenciais é zero, mas há uma fórmula válida apenas para a DDP entre duas equipotenciais de um campo elétrico uniforme:
E.d = Uab
E = Campo elétrico
d = distância entre linhas de campo equipotenciais
Uab = DDP entre as equipotenciais.
Como calcular a energia potencial elétrica de um corpo carregado?
Epe = q.V
q = Carga do corpo
V = DDP
Como calcular a energia potencial elétrica entre duas cargas? Qual a importância do sinal da energia potencial elétrica?
Epe = K.Q.q / d
O sinal da energia vai depender do produto Q.q.
Como energia é uma grandeza escalar, o sinal não importa para o módulo, no entanto o sinal indica se há repulsão ou atração entre as cargas.
Epe > 0 Repulsão
Epe < 0 Atração
Como calcular o trabalho da força elétrica?
Wmecânico = F.d
Wfe = q.Vab
ou
Wfe = ΔEc
O trabalho da força elétrica não depende da trajetória descrita pela carga. (Sistema conservativo).
O que é o equilíbrio eletrostático? (Gaiola de faraday)
É a situação onde todos os pontos de um corpo estão submetidos ao mesmo potencial elétrico, e, por isso, a DDP entre quaisquer pontos é zero.
1 - O campo elétrico é igual a zero dentro do corpo.
2 - O potencial elétrico é sempre constante e diferente de zero.
3 - A diferença de potencial é sempre igual a zero.
O que é rigidez dielétrica?
Rigidez dielétrica diz respeito a quão intenso o campo elétrico a que um isolante está submetido deve ser para que ele se comporte como se fosse um condutor. (Raios rompendo a rigidez dielétrica do ar).
O que é capacitância? Como calculá-la?
Capacitância ou capacidade elétrica diz respeito a quanto de carga um corpo consegue armazenar quando submetido a um potencial específico.
C = Q/V <=> Q = C.V
E numa esfera, a carga é diretamente proporcional ao raio.
C = R/K
O que são capacitores? Como calcular a capacitância de um capacitor?
São dispositivos especializados em armazenar energia potencial elétrica na forma de carga elétrica.
C = K.Σo.A / d
K = Constante dielétrica
Σo = Permissividade do vácuo
A = Área superficial de uma face do capacitor
d = Distância entre as placas
Como calcular a energia potencial elétrica armazenada em um capacitor?
Epe = Q.V /2
Como funciona a associação de capacitores em série e paralelo?
SÉRIE
Qtotal = Q1 = Q2 = Q3 …
Vtotal = V1 + V2 + V3 + …
1/Ceq = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 + …
PARALELO
Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 +…
Vtotal = V1 = V2 = V3…
Ceq = C1 + C2 + C3 + …
O que é corrente elétrica? Quais os 3 principais tipos de condutores? Qual o sentido da corrente elétrica convencional?
É o movimento ordenado de cargas elétricas.
Metais, Soluções eletrolíticas e Gases ionizados.
Sempre do polo positivo para o polo negativo.
Como calcular a corrente elétrica a partir da quantidade de carga?
I = Q / ΔT
Carga em Coulombs
