CargaeltricaA carga eltrica uma propriedade fsica fundamental e esta propriedade que determinaalgumasdasinteraeseletromagnticas. Estacargaestarmazenadaemgrandequantidadenoscorposaonossoredor,masa percepodelanoocorrefacilmente.Acreditasenaexistnciadedoistiposdecarga, positivaenegativa,queemequilbrionosoperceptveis.Quandohtaligualdadeou equilbriodecargasemumcorpo,dizsequeesteletricamenteneutro,ouseja,est semnenhumacargalquidaparainteragircomoutroscorpos.Umcorpoestcarregado quando possui uma pequena quantidade de carga desequilibrada ou carga lquida. Objetoscarregadosinteragemexercendoforasunssobreosoutros.Todaspartculas elementareseletrizadaspossuemdiferentescargaseltricasemvalorabsoluto. Cargasiguaisserepelemecargasdiferentesseatraem. Otermoeletrostticausadoparaenfatizarque,emrelaoumassoutras,ascargas estoouemrepousoousemovendomuitolentamente. Aatraoearepulsoentrecorposcarregadostmmuitasaplicaesindustriais,taiscomoapinturaeletrosttica,os precipitadoresdecinzaemsuspenso,impressorasecopiadoraseletrostticas.

CondutoreseisolantesOsmateriaisondeascargasnegativaspodemmoverselivrementesodenominadosdemateriaiscondutores(guade torneira,metaiseocorpohumano). Outros materiais (vidro, plstico e gua quimicamente pura), nenhuma carga pode moverse livremente, e so denominadosnocondutoresouisolantes. (cargainduzida) A ligao terra obtida quando estabelecido um caminho de condutores entre um objeto e a superfcie da Terra.Aneutralizaodoobjetochamadadedescargado objeto. A estrutura e a natureza eltrica dos tomos so responsveis pelas propriedades dos condutores e isolantes.Aspartculaselementaressooprton,oeltron, onutroneofton. Acargadoeltronedoprtontemomesmomdulo,mas sinaisopostos.Umtomoneutrocontmnmerosiguaisde prtons e eltrons. Quando os tomos de um material condutorserenemparaformaroslido,osseuseltrons maisexternossedeslocamlivrementeatravsdovolumedo slido. So os chamados eltrons de conduo. Nos isolantes, o nmero de eltrons livres nfimo (ou no existe). Quandoumacertaquantidadedecargasemoveatravsde um material, dizemos que existe uma corrente eltrica no material.

LeideCoulombEntre partculas eltricas existem foras gravitacionais de atrao devido s massas das mesmas e foras eltricas de atraoourepulsodevidocargaeltricadasmesmas. Omdulodaforaeletrostticadeatraoourepulso entreduaspartculascarregadas1e2,oumelhor,entre duas cargas puntiformes cujos mdulos so q, e esto separadasporumadistnciar,dadopor Lei de Newton para o mdulo da fora gravitacional, para os corpos 1 e 2, onde m a massa de cada um, separadosporumadistnciar

F k

q1q2 , r2

F G

m1m2 , r2

ondeGaconstantegravitacional.

ondekaconstanteeletrosttica. Aforaeletrostticapodetervalorespositivosounegativos(indicandoatraoourepulso). UnidadedecorrenteeltricanoSI:ampre(A). UnidadedecargaeltricanoSI:Coulomb(C). Um Coulomb a quantidade de carga que atravessa em um segundo a seo reta de um fio percorrido por uma correntedeumampre. q=i.t Ondeq(emcoulombs)acargatransportadapelacorrentei(emampres)duranteointervalot(emsegundos). Aconstanteeletrostticatemoseguintevalor

k

1 4 0

2 9 8,99 10 N .m

C2

AforaeletrostticaobedecetambmaoPrincpiodaSuperposio(vriaspartculasinteragindoentresi). Teoremasdascascasesfricas(analogamenteaosestudosemgravitao) 1. Uma cascaesfricauniformementecarregadaatrai ourepeleumapartcula carregadaexteriorcasca comosetodaacargaestivesseconcentradaemseu centro. 2. Uma casca esfrica uniformemente carregada no exerce nenhuma fora eletrosttica sobre uma partcula carregada que esteja localizada em seu interior.

ACargaQuantizadaeConservadaConceitodecargaelementar

q ne,

n 1, 2, 3,...

e=1,60x1019C

EXERCCIOS 1. Qual deve ser a distncia entre a carga pontual q1=26,0C e a carga pontual q2=47,0 C para que a fora eletrostticaentreasduascargastenhaummdulode5,70N? 2. Acargatotalpositiva(enegativa)deumamoedadecobrede3,11gtemmduloiguala1,37x105C.Suponhamosque ascargaspositivasenegativasdamoedapudessemserconcentradasempacotesdistintos,afastadosde100mum dooutro.Queforaatrativaatuarianessepacote? 3. Da carga Q que uma pequena esfera contm inicialmente, uma parte q transferida para uma segunda esfera situadanasproximidades.Asduasesferaspodemserconsideradascomocargaspontuais.Paraquevalordeq/Qa foraeletrostticaentreasduasesferasmxima? 4. Nafiguraaseguir,ascargasdaspartculassoq1=q2=100nCeq3=q4=200nC. Oladodoquadradoa=5,0cm.Determine: a) Acomponentex; b) Acomponenteydaforaeletrostticaaqueestsubmetidaapartcula3.