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Eletrostática e eletrodinâmica - Coggle Diagram
Eletrostática e eletrodinâmica
Campo elétrico
Força elétrica por uma unidade de carga, onde a direção do campo elétrico define a direção da força elétrica presente entre duas cargas.
Pode ser apontado tanto para dentro quanto para fora da carga, onde as cargas negativas são chamadas de sumidouros e as positivas de fontes.
Onde existe um campo elétrico, surgirá uma força sobre uma carga que poderá ser de repulsão ou atração.
Fórmula
E: intensidade do campo elétrico (N/C); k0: constante eletrostática no vácuo (9.109 N.m2/C2);
|Q|: módulo da carga (C); d: distância entre a carga e um ponto do campo.
Vetor campo elétrico
Grandeza vetorial associada ao campo elétrico.
Possui módulo, direção e sentido.
Força elétrica e vetor campo elétrico possuem mesma direção, mesmo sentido quando a carga for positiva e sentido contrário quando a carga for negativa.
Intensidade do campo elétrico
Pode ser calculada pela seguinte fórmula:
E: campo elétrico;
F: força elétrica;
q: carga elétrica.
No Sistema Internacional de Unidade, a intensidade do campo elétrico é medido em Newton por Coulomb (N/C), a força em Newton (N) e a carga elétrica em Coulomb (C).
Linhas de força
O campo elétrico pode ser representado através de linhas orientadas segundo o sentido do vetor campo elétrico.
A intensidade do campo elétrico se torna maior quanto mais próximas estiverem as linhas de campo e menos intenso nas regiões mais afastadas.
Campo elétrico uniforme: vetor com mesma intensidade, mesma direção e mesmo sentido em todos os pontos
Tensão elétrica
Diferença potencial entre dois pontos podendo também ser explicada como a quantidade de energia gerada para movimentar uma carga elétrica.
Unidade de medida segundo o SI é o Volt, em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta.
Potencial elétrico
Trabalho da força elétrica sobre uma carga eletrizada no deslocamento entre dois pontos, sendo medido em Volts (V)
VA: Potencial elétrico no ponto A (V);
TAB: trabalho para deslocar uma carga do ponto A ao ponto B (J);
q: Carga elétrica (C).
Diferença de potencial em um campo elétrico uniforme
U: diferença de potencial (V); VA: potencial no ponto A (V); VB: potencial no ponto B (V); E: campo elétrico (N/C ou V/m);
d: distância entre as superfícies equipotenciais, ou seja, superfícies com mesmo potencial (m)
Condutor: movimento das cargas
Esse movimento ordenado dos elétrons é conhecido como corrente elétrica e ela pode ocorrer nos condutores sólidos, como os metais, e em gases e líquidos ionizados.
Sentido convencional da corrente elétrica.
Sentido do campo elétrico no interior do condutor, que vai do pólo positivo para o negativo
Potência elétrica
Rapidez com que um trabalho é realizado, ou seja, é a medida do trabalho realizado por uma unidade de tempo.
A unidade de medida no SI é o watt (W), em homenagem ao matemático e engenheiro James Watts que aprimorou a máquina à vapor.
Fórmula
P = U . i
P: potência (W); i: corrente elétrica (A); U: diferença de potencial (V).
Equação que relaciona energia elétrica com potência elétrica
Pode ser feito com base na potência e no tempo em que cada um desses aparelhos fica ligado, sendo a energia elétrica consumida calculada em quilowatt-hora (kWh).
Para calcularmos o consumo da energia elétrica, precisamos saber qual é a potência do aparelho, geralmente indicada no mesmo e o tempo em que esse aparelho funciona
Poder das pontas nos para-raios
Nos materiais condutores, a carga elétrica distribui-se em torno da superfície e o campo elétrico se torna nulo, porém se o este condutor possuir uma extremidade pontiaguda, as cargas que estão em excesso tendem a se acumular nesse local, sendo chamado de poder das pontas.
O pára-raios possui uma haste com extremidade pontiaguda onde se acumulam as cargas elétricas.
Essas cargas acabam ionizando o ar, assim a região que está ao seu redor se descarrega eletricamente para o solo. O pára-raios descarrega a atmosfera, evitando que o raio cause qualquer dano.
