FACULDADE DE CINCIAS APLICADAS DE CASCAVELANHANGUERA EDUCACIONAL

Atividade Pratica Supervisionada Eletricidade e Eletrnica

Relatrio desenvolvido pelos acadmicos:Luis Henrique Homenhuk, RA: 2400007024.na disciplina Eletricidade e Eletrnica. Cincia da Computao, apresentado Anhanguera Educacional como exigncia para a avaliao da ATPS, sob orientao do Professor Elder.

Anhanguera Educacional2014

FACULDADE DE CINCIAS APLICADAS DE CASCAVELANHANGUERA EDUCACIONAL

Capitulo 01: Eletrizao e Cargas Eltricas, campo, Potencial e Diferena de Potncia, Corrente Eltrica.

Anhanguera Educacional2014Passo 1 Resumo sobre Fundamentos da EletrostticaCarga eltrica: uma propriedadefsicafundamental que determina asinteraes eletromagnticas. Esta carga est armazenada em grande quantidade nos corpos ao nosso redor, mas a percepo dela no ocorre facilmente. Convenciona-se a existncia de dois tipos de carga, a positiva e a negativa, que, em equilbrio, so imperceptveis. Quando h tal igualdade ou equilbrio de cargas num corpo, diz-se que est eletricamente neutro, ou seja, est sem nenhuma carga lquida para interagir com outros corpos. Um corpo est carregado eletricamente quando possui uma pequena quantidade de carga desequilibrada ou carga lquida. Objetos carregados eletricamente interagem exercendoforas, de atrao ou repulso, uns sobre os outros. A unidade de medida da grandeza carga eltrica noSistema Internacional de Unidades ocoulomb, representado por C, que recebeu este nome em homenagem ao fsico francsCharles Augustin de Coulomb.Quantizao da carga. Nas colises entre partculas a altas energias so produzidas muitas outras novas partculas, diferentes dos eletres, protes e neutres. Todas as partculas observadas tm sempre uma carga que um mltiplo inteiro da carga elementarAssim, a carga de qualquer objeto sempre um mltiplo inteiro da carga elementar.Nas experincias de eletrosttica, as cargas produzidas so normalmente equivalentes a um nmero muito elevado de cargas elementares. Por tanto, nesse caso uma boa aproximao admitir que a carga varia continuamente e no de forma discreta.Repulso eletrosttica: natureza, corpos que apresentam cargas de sinais contrrios se atraem, e de mesmo sinal se repelem, mas na verdade muitos no sabem que a atrao eletrosttica pode ocorrer entre partculas j eletrizadas com outras praticamente neutras. Em toda a histria da fsica a experincia da induo eletrosttica foi bastante clssica e importante na construo de vrias estruturas que influenciaram a criao de complexas redes de eletricidades, automveis e materiais isolantes utilizados nas construes civis e mecnica. Um dos maiores nomes da fsica eltrica foi sem dvidaMichael Faradayque conceituou campo eltrico e magntico, desenvolveu o para raios e constru a blindagem eletrosttica.Foras Eltricas: A1 Lei de Coulombdiz respeito intensidade dasforasde atrao ou derepulsoque agem em duascargaseltricaspuntiformes (cargas de dimenses desprezveis), quando colocadas em presena uma da outra.Considere duas cargas eltricas puntiformes, Q1 e Q2, separadas pela distncia d. Se os sinais dessas cargas forem iguais, elas se repelem; se forem diferentes, se atraem.A fora eltrica originada pela interao de umacarga eltricacom outras cargas eltricas, que podem ter sinalpositivoounegativo. Esta fora pode ser de repulso ou atrao, conforme os sinais das cargas; se de sinais contrrios se atraem as de sinais iguais se repelem.Frmula de fora entre duas cargas:Ondeeso as intensidades das cargas, a distncia entre elas e aconstante eletrosttica, que depende do meio no qual se encontram as cargas (no vcuo= 9 109) eK aconstante dieltricado meio que existir entre as duas cargas. A constante dieltrica do vcuo exatamente igual a 1, e a constante do ar muito prxima desse valor; assim, se entre as cargas existir ar, K pode ser eliminada na equao.Campo Eltrico: ocampo de foraprovocado pela ao decargas eltricas, (eltrons,prtonsouons) ou por sistemas delas. Cargas eltricas colocadas num campo eltrico esto sujeitas ao deforas eltricas, de atrao e repulso.A equao usada para se calcular a intensidade do vetor campo eltrico (E) dada pela relao entre a fora eltrica (F) e a carga de prova (q):

Passo 2 Questionrio1. De que se constituem as cargas eltricas? Resposta: Na natureza aparecem cargas de dois tipos, convencionalmente designados como positivo e negativo, para distinguir duas formas de interao entre partculas. Duas partculas que tem cargas iguais (ambas positivas ou ambas negativas) interagem com repulso uma outra; duas partculas com cargas diferentes (uma positiva e outra negativa) interagem por atrao uma com a outra. A intensidade da interao determinada pela lei de Coulomb.

2. Sobre o que trata a Lei de Coulomb? D um exemplo para ilustrar sua resposta. Resposta: Esta lei estabelece que o mdulo daforaentre duascargas eltricas puntiformes(q1eq2) diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos (mdulos) das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distnciarentre eles. Esta fora pode ser atrativa ou repulsiva dependendo do sinal das cargas. atrativa se as cargas tiverem sinais opostos. repulsiva se as cargas tiverem o mesmo sinal. Aps detalhadas medidas, utilizando uma balana de toro, Coulomb concluiu que esta fora completamente descrita pela seguinte equao:

3. O que Campo Eltrico? Como ele pode ser gerado? Resposta: Uma regio na qual uma carga eltrica de prova fica sujeita a uma fora, geralmente devido a uma distribuio de outras cargas. A intensidade do campo eltrico (E), em qualquer ponto de um campo eltrico, definido como a fora por unidade de carga de prova colocada nesse ponto. Isto equivalente a um gradiente do potencial ao longo do campo, e medida em volts por metro. Em alternativa a intensidade de campo pode ser descrita pelo seu deslocamento eltrico D. A razo D/E para medies feitas no vcuo a constante eltrica e0. Numa substancia o gradiente do potencial observado reduzido pelo movimento de eltrons, assim, D/E parece que aumenta: a nova razo (e) designada por permissividade da substancia. Um campo eltrico pode ser criado por uma carga isolada, neste caso, a intensidade do campo, a uma distnciarda carga pontual Q, dado por E=Q/4pr2e , onde e a permissividade do meio. Um campo eltrico pode tambm ser criado por um campo magntico varivel.

4. O que Potencial Eltrico?Resposta: a grandeza escalar responsvel por identificar (quantitativamente) a capacidade que uma regio qualquer situada em um Campo eltrico(E), tem de fornecer energia potencial eltrica a uma carga, quando esta for ali colocada.

5. Pode-se dizer que DDP (Diferena de Potencial) o mesmo que Tenso Eltrica? Resposta: No, pois, o trabalho necessrio para levar de um ponto a outro no espao uma unidade de carga eltrica positiva. Num campo eltrico, este trabalho, dado pela expresso: W = U1_ U2, em que U1 o valor do potencial no ponto inicial e U2o valor do potencial no ponto final ; no depende , pois, da trajetria que une os dois pontos.

Passo 3 Responda o problemaSupor que duas cargas pontuais Q1 = 1,5 uC e Q2 = -3,6 uC, esto localizadas em ambiente de vcuo, respectivamente em (2,4) e (0,2). Responder qual seria a intensidade da fora devido a estas duas cargas atuando sobre um eltron localizado em (1,3)? Anotar todos os passos para a soluo deste problema.RESPOSTA: Q1 = 1,5 C = 1,5.10 CQ2 = -3,6 C = 3,6.10 Ce = -1,6.10 Ck = 9.10 Nm/C

Podemos perceber que o eltron est no ponto mdio do segmento de reta que une as duas cargas pontuais, temos que calcular a distncia entre as duas cargas usando a frmula de distncia entre dois pontos:

1(2,4) = (x1,y1)2(0,2) = (x2,y2)

d = [(x1 - x2) + (y1 - y2)]

d = [(2 - 0) + (4 - 2)]

d = [4 + 4]

d = 8 m = 22 m

Portanto a distncia entre as duas cargas 22 m, como o eltron est entre estas duas cargas no ponto mdio, ento a distncia do eltron a cada uma das cargas igual a metade de 22 m, ou seja 2 m. Agora podemos calcular a fora exercida por cada carga no eltron.

Fora exercida por Q1:dado:d1 = 2m

F1 = k.Q1.e/d1

F1 = 9.10.1,5.10.1,6.10/(2)

F1 = 21,6.10/2

F1 = 1,08.10 N (de atrao)

Fora exercida por Q2:dado:d2 = 2m

F2 = k.Q2.e/d2

F2 = 9.10.3,6.10.1,6.10/(2)

F2 = 2,592.10 N (de repulso)

Clculo da resultante:

R = F1 + F2

R = 1,08.10 + 2,592.10

R = 3,67.10 N

BibliografiaBOYLESTAD, Robert L. Introduo Anlise de Circuitos. 10 ed. So Paulo: Pearson, 2006TIPLER, Paul A. Fsica para cientistas e engenheiros. 4 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2000.