sexta-feira, 12 de junho de 2015

ELECTROESTÁTICA - Trabalho Elaborado Por Vieira Miguel Manuel

Trabalho Elaborado Por Vieira Miguel Manuel


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A electrostática é o ramo da física que analisa os efeitos mútuos que ocorrem entre os corpos, devido à sua carga eléctrica, ou seja, o estudo das cargas eléctricas em equilíbrio. A carga eléctrica é a propriedade de fenómenos electrostáticos responsáveis ​​pelo campo, os efeitos aparecem como atracão e repulsão entre os organismos que possuem.

Historicamente, a electrostática foi o ramo de electromagnetismo que foi inicialmente desenvolvido. Com a aplicação da Lei de Coulomb foi descrito e utilizado em experimentos de laboratório a partir do século XVII, e pela segunda metade do século XIX, as leis de Maxwell, finalmente, concluiu seu estudo e explicação, e deixou-se demonstrar como as leis das leis electrostáticas e que regem os fenómenos magnéticos podem ser estudadas no mesmo quadro teórico chamado electromagnetismo.






A electricidade estática é um fenómeno que é devido a um acúmulo de cargas eléctricas em um objecto. Esse acúmulo pode resultar em um choque eléctrico quando o dito objecto entra em contacto com outra.

Antes do ano 1832, que foi quando Michael Faraday publicou os resultados de seus experimentos sobre a identidade de energia eléctrica, os físicos pensei que era algo electricidade estática diferente obtida por outros métodos. Michael Faraday mostrou que a electricidade induzida a partir de um ímã, a electricidade produzida por uma bateria, e electricidade estática são todos iguais.

A electricidade estática ocorre quando certos materiais são friccionados um contra o outro, tais como lã com plástico ou solas de sapato contra o tapete, em que o processo de fricção faz com que os electrões a partir da superfície de um material ser removidos e transferidos para a superfície de um outro material que oferece níveis de energia mais favoráveis. Ou quando partículas ionizadas são depositados sobre um material, tal como por satélite para receber o fluxo de vento solar e radiação cintos de Van Allen. Corpos de fricção capacidade de Electrificação chamado efeito triboelectric; existe uma classificação de diferentes materiais chamados sequência triboelectric.

A electricidade estática é comummente usada em xerografia, em filtros de ar, em algumas tintas automotivas, em alguns aceleradores de partículas subatómicas, etc. Pequenos componentes de circuitos electrónicos podem ser facilmente danificados pela electricidade estática. Seus fabricantes usam uma série de dispositivos anti-estáticos e embalagem especial para evitar tais danos. Hoje a maioria dos componentes semicondutores de efeito de campo, que são os circuitos internos mais delicados incluem protecção antiestática.


Os materiais se comportam de maneira diferente, no momento da aquisição de uma carga eléctrica. Então, sustentada haste de metal em sua mão e esfregou com uma pele não cobrado. No entanto, é possível carregar quando o busílis é usado para manter uma alça de vidro ou de plástico e de metal não é tocado com as mãos para esfregar. A explicação é que as cargas podem mover-se livremente entre o metal e o corpo humano, como a descarga iria ocorrer, enquanto o vidro e plástico não permitir o movimento de iões carregados no varão de metal electricamente isolado do corpo humano.

Isto porque, em certos materiais, normalmente nos metais, os electrões ainda mais dos respectivos núcleos adquirir facilmente a liberdade de circulação no interior do sólido. Estes electrões livres são as partículas que o transporte de carga eléctrica. Ao depositar electrões eles, estão distribuídos por todo o corpo e vice-versa, que perdem electrões, os electrões livres são redistribuídos por todo o corpo para compensar a perda. Estas substâncias são chamadas de condutores.

Em consideração aos condutores eléctricos, existem materiais onde os electrões estão fortemente ligados aos seus respectivos átomos. Consequentemente, estas substâncias não têm electrões livres e não podem ser deslocados através deles carregar. Ao depositar uma carga eléctrica sobre eles, é mantido localmente electrificação. Estas substâncias são chamadas isoladores ou dieléctricos. Vidros e plásticos são exemplos típicos.

A distinção entre os condutores e isoladores não é absoluta: a resistividade do isolamento não é infinito (mas grande), e virtualmente ausentes em bons isoladores, cargas eléctricas livres pode ser facilmente criado, fornecendo a quantidade adequada de energia para separar um electrão do átomo ao qual ele está ligado (por exemplo, por irradiação ou aquecimento). Assim, a uma temperatura de 3000 K, todos os materiais são não decompostos pela temperatura, são condutoras.

Entre os bons condutores e dieléctricos há muitas situações intermediárias. Estes incluem materiais semicondutores para a sua importância na fabricação de dispositivos electrónicos que são a base da revolução tecnológica actual. Sob condições ordinárias comportar como dieléctrico, mas as propriedades condutoras são modificados pela adição de uma pequena quantidade de substâncias dopantes. Isto assegura que pode variar a condutividade do material semicondutor em resposta à aplicação de um potencial eléctrico variável no seu eléctrodo de controlo.

Certos metais adquirir uma condutividade muito baixa em temperaturas infinitos, isto é, a resistência de fluxo torna-se uma carga nula. Isto é os supercondutores. Uma vez que uma corrente eléctrica de ciclo fechado é definida como um supercondutor, os electrões fluem por tempo indeterminado.


Os geradores de electricidade estática são máquinas que produzem muito altas tensões com uma pequena intensidade de corrente. Agora usado quase exclusivamente para demonstrações de física da escola. Exemplos de tais geradores são eletróforo a máquina de Wimshurst e Van de Graaff gerador.

Esfregando dois objectos não condutor uma grande quantidade de electricidade estática é gerada. Na verdade, este efeito não é devido ao atrito, como duas superfícies não condutoras podem ser carregados com apenas um no outro suporte. No entanto, esfregando dois objectos aumenta o contacto entre as duas superfícies, aumentando a quantidade de electricidade gerada. São normalmente bons isolantes para gerar e reter cargas superficiais. Exemplos destas substâncias são a borracha, o plástico e vidro. Objectos condutores raramente gerar desequilíbrios de carga, excepto, por exemplo, quando uma superfície de metal recebe o impacto de um sólido ou líquido não-condutor, e líquidos combustíveis de transporte. A carga transferida durante o contacto electrificação é armazenada na superfície de cada objecto a ser separadas quanto possível e, assim, reduzir a repulsão entre as cargas.


A carga induzida ocorre quando um objecto carregado repele ou atrai electrões para a superfície de um segundo objecto. Isto cria uma região sobre o segundo objecto é uma maior carga positiva, criando uma força atractiva entre objectos. Por exemplo, quando um balão é esfregado, o balão a permanecerem ligadas à parede, devido à força de atracção exercida por duas superfícies com cargas opostas (a superfície da parede ganha uma carga eléctrica induzida porque os electrões livres da superfície da parede são repelido por electrões ganhou o balão ao esfregar; assim, cria uma superfície por indução electrostática de carga positiva na parede, você vai atrair superfície negativa do globo).


Carregamento de fricção em lotes de electrões transferidos aumenta porque o contacto de fricção com o outro material. Os electrões mais internos em um átomo são fortemente ligadas ao núcleo, de carga oposta, mas o mais externo dos diversos átomos são fracamente ligada e pode ser facilmente desalojado. Retendo a força os electrões exteriores no átomo varia de uma substância a outra. Por exemplo, os electrões são mais fortemente retidos na resina na lã, e se um bolo de resina é esfregado com um tecido de lã seca, de lã de electrões são transferidos para a resina. Portanto permanece bolo de resina com excesso de electrões e torna-se carregada negativamente. Por sua vez, o tecido é a lã com uma deficiência de electrões e torna-se carregado positivamente. Os átomos são electrões íons deficientes, íons positivos porque ao perder electrões (carga negativa), a sua carga líquida é positiva.


Você pode fazer upload de um corpo por um procedimento simples, que se inicia com a abordagem a ele a partir de uma barra de material isolante cobrado. Considere uma esfera condutora uncharged suspenso a partir de um fio isolante. Para aproximar haste carregada negativamente, electrões de condução que se encontrem na superfície da esfera migrar lado distante da mesma; como resultado, o lado distante da esfera está carregada negativamente e nas proximidades é carregado positivamente. Aproximando-se da esfera passa a haste porque a força de atracção entre o lado próximo do mesmo e a própria haste é maior que a repulsão entre o lado e a haste. Vemos que tem uma força eléctrica global, mesmo que a carga líquida sobre a esfera como um todo, é zero. Condutores de carga indutiva não é restrito, mas pode ocorrer em todos os materiais.


A electricidade estática é geralmente utilizado em electrofotografia em que um pigmento em pó (toner ou tinta seca) é definido áreas de pré-carregadas, tornar visível a imagem impressa.

Em electrónica, electricidade estática pode danificar os componentes, de modo a que os operadores devem tomar medidas para descarregar a electricidade estática que possa ter adquirido. Isso pode acontecer a uma pessoa, esfregando as solas dos sapatos (materiais como borracha) com tecido ou carpete andares, ou esfregar a roupa contra uma cadeira de plástico. As tensões criadas ser bem maiores em dias com baixa humidade relativa. Hoje, os tapetes e cadeiras são feitos com materiais que geram pouca electricidade por fricção. Na reparação ou electrónicas fábricas artefactos tem o cuidado de evitar a geração ou baixar essas cargas electrostáticas.

Após o desembarque de uma aeronave para prosseguir a sua segurança download. Eletrificação em carros ao dirigir em alta velocidade no ar seco (ar húmido produz cargas menores) também pode ocorrer, portanto, são também necessárias medidas de segurança para evitar faíscas.

Pensa-se que a explosão em 2003 de um foguete no Centro de Lançamento de Alcântara no Brasil, que matou 21 pessoas, foi causada por faíscas causadas pela electricidade estática.


       A lei de Coulomb

A equação fundamental da electrostática é a lei de Coulomb , que descreve a força entre duas cargas pontuais Q1 e Q2. Dentro de um meio homogéneo, tal como ar, a relação é expressa como:

\ Mathbf {F} = \ frac {Q_1Q_2} {4 \ pi \ epsilon r ^ 2} \ hat {r}

Onde F é a força, que é uma constante característica do meio, chamado a "  permissividade  ". No caso de vácuo, é denotado como o. A permissividade do ar é de apenas 0,5 ‰ acima do vácuo, tantas vezes usados ​​como sinónimos.

Encargos se repelem, enquanto as cargas opostas se atraem. A força é proporcional ao produto de alimentação e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre cargas cargas.

A acção remota é efectuada por meio do campo eléctrico.

       O campo eléctrico

O campo eléctrico (em unidades de volts por metro) é definida como a força (em Newtons ) por unidade de carga (em coulombs ). A partir desta definição e a lei de Coulomb, segue-se que a magnitude de um campo eléctrico E criado por uma carga pontual Q é:

\ Mathbf {E} = \ frac {Q} {4 \ pi \ varepsilon_o r ^ 2} \ hat {r}


A existência de fenómeno electrostático é bem conhecida desde a antiguidade, numerosos exemplos ilustrativos que agora fazem parte da educação moderna, tais como o fato de que certos materiais são carregados de electricidade simplesmente esfregando.

       Electrificação

Finalidade eletrificação Chamado de ganhar ou perder cargas elétricas, geralmente electrões, produzidos por um corpo electricamente neutro.

Contacto: Você pode carregar um corpo neutro apenas tocá-lo com outro pré-carregado. Neste caso, ambos são do mesmo tipo de carga, isto é, tocando um corpo neutro com um outro carregado positivamente, o primeiro deve ser carregado positivamente.

Ao esfregar: Esfregar corpos electricamente neutras (número de electrões igual ao número de protões) ambos são carregados, um carregado positivamente e outro carregado negativamente.

       Carga eléctrica

É uma das propriedades básicas da matéria. Na verdade, a carga eléctrica de um corpo ou objecto é a soma das taxas de cada um dos constituintes mínimo (moléculas, átomos e partículas elementares). Assim, diz-se que a carga eléctrica é quantizada. Dois tipos de carga eléctrica, que foram denominadas cargas positivas e negativas. As cargas eléctricas da mesma classe ou se repelem e em frente sinal atrair.

       Princípio da conservação e quantização da carga

Cargas eléctricas podem ocorrer apenas em pares. O montante total das cargas eléctricas positivas produzidas é igual ao negativo, isto é, a quantidade total de carga elétrica permanece constante em qualquer processo.

       Exemplos de fenómenos electrostáticos

Ficando muito próximos dois pêndulos eléctricos jogados com vidro atritado, uma repulsão mútua seja respeitada; se os dois tiverem jogado com esfregou repulsão resina origina da mesma forma; se um dos dois pêndulos entrou em contacto com a resina friccionado e o outro com vidro, uma atracção mútua ocorre.

Quando uma vareta de vidro esfregada com um pano. O que temos feito é arrancar cargas negativas do bar que foram presos no pano, de modo que o bar inicialmente neutro tem sido carga negativa com defeito (com carga positiva) e um pano com um excesso de cargas negativas no sistema Total de pano de vidro, a carga eléctrica não mudou, só tem redistribuído.








Após a realização deste trabalho, posso concluir que as cargas eléctricas estão relacionada com o meio em que nela encontramos, e que elas tem influência ou apresentam comportamentos diferentes perante determinado meio onde ela esta, pois o valor da sua constante altera-se.







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