O documento discute conceitos fundamentais de eletrostática, incluindo condutores, isolantes, semicondutores como silício e germânio. Também aborda processos de eletrização como atrito, contato e indução, além de conceitos como carga elétrica, campo elétrico e lei de Faraday. Exemplos e aplicações são fornecidos para ilustrar os tópicos.

1. Por: Betine Rost

2. Elétrons Livres?

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3. Isolante ou Dielétrico

 Elétrons estão fortemente ligados ao núcleo
atômico.
 Empregando uma quantidade maior de energia é
possível arrancar elétrons dele.
 Maus condutores.
 Exemplos: vidro, borracha, cerâmica, isopor,
madeira e o plástico.
 Líquidos: óleos minerais.
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4. Condutores

 Tem um número grande de elétrons livres,
permitindo a movimentação dos mesmos.
 Exemplos: ferro, grafite, ar úmido, cobre.
 Líquidos condutores: soluções de ácido, de bases e de
sais.
 Caso o corpo esteja eletrizado positivamente,
elétrons da Terra passam para ele, fazendo-o voltar à
neutralidade.
 O símbolo normalmente usado para a ligação de um
corpo à Terra
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5. Semicondutores

 Em determinada situação pode ser isolante e em
outra condutor.
 Exemplos:
 Silício
 Germânio
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6. Silício - Si

 Família do carbono
 Sólido duro
 Estrutura cristalina parecida com a do diamante
 Aplicações
 Diodos: componente eletrônico que é um excelente
condutor quando submetido à tensão no sentido direto, mas
péssimo condutor quando submetido à tensão no sentido
oposto;
 Transistores: componente eletrônico que amplifica sinais
elétricos;
 Microprocessadores: componente eletrônico que interpreta
um conjunto de instruções e realiza operações lógicas e
matemáticas.
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7. Germânio - Ge

 Metal
 Sólido duro
 Estrutura cristalina semelhante a do diamante
 Resistente a maioria dos ácidos
 Aplicações
 Circuitos integrados de alta velocidade, amplificadores de baixa
intensidade, etc.;
 Espectroscópios e outros instrumentos baseados na óptica de
infravermelhos;
 Adição ao cobre para aumento de resistência química ou ao berílio
para aumento de ductibilidade;
 Adição ao vidro com elevada transmissão de infravermelhos e índice
de refração;
 Fabricação de diodos e outros componentes eletrônicos;
 Fabricação de jóias com liga Au-Ge (com 12% de Ge).
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8. Indução Eletrostática

 O eletroscópio feito de canudinho na aula, ou em
forma de pêndulo.
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9. Eletrização por atrito

 Quando dois corpos são atritados, pode ocorrer a
passagem de elétrons de um corpo para outro.
 Há materiais com maior facilidade de ceder elétrons
que outros. A seqüência desses materiais é:
vidro → lã → papel → seda → madeira → âmbar → enxofre
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10. Eletrização por Contato

 Quando colocamos dois corpos condutores em
contato, um eletrizado e o outro neutro, pode ocorrer
a passagem de elétrons de um para o outro, fazendo
com que o corpo neutro se eletrize, até que ambos
entrem em equilíbrio de cargas elétricas
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11. Eletrização por Indução

 O processo de eletrização por indução é facilmente
realizado com induzidos metálicos.
 A eletrização de um condutor neutro pode ocorrer
por simples aproximação de um corpo eletrizado,
sem que haja contato entre eles.
 Ligação com a Terra: Ao se ligar um condutor
eletrizado à Terra, ele se descarrega.
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12. Polarização de um
Isolante

 Os dielétricos apresentam moléculas polares (centro de cargas
positivas não coincide com o centro de cargas negativas)
Moléculas distribuídas ao acaso
com um corpo eletrizado próximo as moléculas
se orientam
o dielétrico será atraído pelo corpo carregado
positivamente
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13. Valor da Carga Elétrica

 Um corpo eletrizado com excesso de elétrons (carga
negativa) ou falta de elétrons (carga positiva).
 No SI a unidade da carga elétrica:
 1 C ( Coulomb) = 6,25x1018elétrons
 1 miliCoulomb = 1mC = 10-3C
 1microCoulomb = 1µC = 10-6C
 Valor da carga do elétron
 e = 1,6x10-19elétrons
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14. Faraday – Campo
Elétrico e Magnético

 Linhas de Forças – podem representar a propagação
dos efeitos elétricos e magnéticos através do espaço e
do vácuo.
 Para ligar uma lâmpada de LED você precisa de uma
pilha e um fio de cobre, pela Lei de Faraday não
precisa haver contato, basta ter um bobina, um imã e
uma lâmpada.
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15. Exercícios

 Página 19
 6 ao 9
 Página 20
 10 ao 12
 Página 22
 1 ao 4
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