Curso Online de Fundamentos da eletricidade

Guilherme Siqueira Souto

Eletricidade básica

Estamos começando o curso de eletricidade básica, que abrangerá diversos conhecimentos como eletrostática, grandezas elétricas, aparelhos de medição e muito mais.
Dividimos o curso em três partes e esperamos que ao final, o aluno possua fundamentos teóricos suficientes para desempenhar algumas tarefas técnicas relacionadas à eletricidade.
Bons estudos.

Apresentação

Eletrostática

Introdução

A eletrostática é o ramo da eletricidade que estuda a ação e as propriedades das cargas elétricas em repouso, sem se preocupar com o movimento delas.
Nesta primeira parte do curso iremos entender o conceito de carga elétrica, bem como a forma com que os materiais podem ser eletrizados, um pouco sobre potencial elétrico e tensão, entre outros assuntos.

Cargas elétricas

Toda a matéria é formada por átomos. Tal afirmação é a base para a toda a ciência.
O átomo, palavra de origem grega que significa indivisível, é composto por duas partes: o núcleo e a eletrosfera. A primeira corresponde a região onde se encontram os prótons e os nêutrons, e a segunda é a região onde os elétrons orbitam em altíssima velocidade.

F.1. Estrutura do átomo

Cargas elétricas

Por convenção, dizemos que o próton possui carga elétrica positiva; o elétron, carga negativa, e que o nêutron possui carga neutra. A carga do próton e do elétron possuem módulos (quantidade) iguais, porém com sinais opostos. Assim, quando o número de prótons é igual ao número de elétrons, dizemos que o átomo é neutro.
A massa dos prótons e dos nêutrons é praticamente a mesma, porém a do elétron é considerada desprezível, já que ele apresenta massa milhares de vezes menor que a do próton.

Cargas elétricas

Quando um corpo neutro passa por um processo de eletrização (como o atrito por exemplo), ele pode obter uma carga elétrica, que será positiva se perder elétrons, ou negativa, se ele ganhar elétrons.

Veremos mais sobre eletrização dos corpos, mas antes aprenderemos a fórmula para se calcular a carga elétrica de um corpo depois de ser eletrizado. Acompanhe:

Cargas elétricas

Para se calcular o valor de uma carga elétrica, usamos a seguinte fórmula:
q = n x e,
onde:
q – representa a quantidade de carga elétrica (medida em coulomb);
n – é o número de elétrons perdidos ou adquiridos após a eletrização;
e – chamado de carga elementar, ele corresponde ao valor da carga do elétron (ou do próton), que é constante e vale 1,6 x 10⁻¹⁹C.

Cargas elétricas

Exemplo: Um corpo eletrizado positivamente apresenta uma quantidade de carga elétrica igual à 640 x 10-6 C. Calcule o número de elétrons perdidos pelo corpo, que inicialmente possuía carga nula.

Resolução:
Sabendo-se que q = 640 x 10-6 C; e = 1,6 x 10-19 C. Aplicando-se estes valores na fórmula: q = n x e, temos que:

640 x 10-6 C = n x 1,6 x 10-19 C => n = 4 x 10-15 elétrons

Eletrização de corpos

Dado um corpo neutro (número de prótons igual ao número de elétrons), eletriza-lo significa adicionar ou reduzir o número de elétrons, de forma a tornar a quantidade de prótons presentes nos átomos diferente da quantidade de elétrons. Portanto, podemos ter corpos eletrizados positivamente (número de elétrons menor que o número de prótons), e corpos eletrizados negativamente (número de elétrons maior).

Eletrização de corpos

Assim, dados dois corpos carregados, podemos introduzir a Lei de Du Fay, que diz: