AULA 01 - Conceito de Eletromagnetismo

Eletromagnetismo

...é a parte da Física que relaciona a eletricidade e o magnetismo. Essa teoria baseia-se nos seguintes princípios:

1. Cargas elétricas em movimento geram campo magnético;

2. Variação de fluxo magnético produz campo elétrico.

Cargas Elétricas

como sabemos,toda a matéria que conhecemos é formada por moléculas. Esta, por sua vez, é formada de átomos, que são compostos por três tipos de partículas elementares: prótons, nêutrons e elétrons.

Os átomos são formados por um núcleo, onde ficam os prótons e nêutrons e uma eletrosfera, onde os elétrons permanecem, em órbita.

Os prótons são partículas com cargas positivas, os elétrons tem carga negativa e os nêutrons tem carga neutra.

A unidade de medida adotada internacionalmente para a medida de cargas elétricas é o coulomb (C).

A carga elétrica elementar é a menor quantidade de carga encontrada na natureza, comparando-se este valor com coulomb, têm-se a relação:

A unidade coulomb é definida partindo-se do conhecimento de densidades de corrente elétrica, medida em ampère (A)

Corrente Elétrica

Ao se estudarem situações onde as partículas eletricamente carregadas deixam de estar em equilíbrio eletrostático passamos à situação onde há deslocamento destas cargas para um determinada direção e em um sentido, este deslocamento é o que chamamos corrente elétrica.

Para calcular a intensidade da corrente elétrica (i) na secção transversal de um condutor se considera o módulo da carga que passa por ele em um intervalo de tempo, ou seja:

Considerando |Q|=n e

A unidade adotada para a intensidade da corrente no SI é o ampère (A), em homenagem ao físico francês Andre Marie Ampère, e designa coulomb por segundo (C/s).

Sendo alguns de seus múltiplos:

Atividades

01. Uma corrente elétrica de intensidade igual a 5 A percorre um fio condutor. Determine o valor da carga que passa através de uma secção transversal em 1 minuto.

02, Por um fio condutor metálico passam 2,0.10²0  elétrons durante 4s. Calcule a intensidade de corrente elétrica que atravessa esse condutor metálico.

(Dada a carga elementar do elétron e = 1,6.10-19 C).

03. Pela secção reta de um condutor de eletricidade passam 12,0 C a cada minuto. Nesse condutor, a intensidade da corrente elétrica, em ampères, é igual a:

a) 0,08

b) 0,20

c) 5,00

d) 7,20

e) 120

i =Δq 
    Δt     

i = 12 
     60 

i = 0,2 A

Alternativa b                   

Agora é a sua vez !!!

01. (PUC-RS) Durante as tempestades, normalmente ocorrem nuvens carregadas de eletricidade.

 Uma nuvem está eletrizada quando tem carga elétrica resultante, o que significa excesso ou falta de _______, em conseqüência de _______ entre camadas da atmosfera. O pára-raios é um metal em forma de ponta, em contato com o solo, que _______ a descarga da nuvem para o ar e deste para o solo.

a) energia; choque; facilita                     

b) carga; atrito; dificulta     

c) elétrons; atração; facilita

d) elétrons; atrito; facilita                       

e) prótons atrito dificulta

02. (ESAN-RN) As palavras que completam corretamente as lacunas do texto abaixo são, respectivamente:

Se a um corpo eletricamente neutro acrescentarmos partículas negativas, desaparece o equilíbrio de cargas. O efeito total das partículas negativas supera o das positivas e podemos dizer que o corpo está carregado negativamente. Podemos também carregar positivamente um objeto ________________ partículas ____________e deixando, portanto, um excesso de cargas ____________.

a) acrescentando; negativas; positivas                              

b) retirando; negativas; positivas

c) retirando; positivas; negativas                                                                  
d) acrescentando; positivas; negativas

e) retirando; positivas; positivas

03. (UEL-PR) Em dias frios e secos, podemos levar um choque elétrico quando, ao sair de um

automóvel, colocamos a mão na porta para fechá-la. Sobre esse fenômeno de descarga elétrica, é correto afirmar:

a) O automóvel está eletricamente carregado.                                        

b) O automóvel está magnetizado.

c) A porta do automóvel está a um mesmo potencial que a Terra.       

d) A porta do automóvel é um isolante elétrico.

e) As cargas magnéticas se descarregam durante o choque.

04. (FURG RS) Sobre os núcleos atômicos e seus constituintes, são feitas quatro afirmativas.

I. Os núcleos atômicos são constituídos por prótons, nêutrons e elétrons.

II. O próton é uma partícula idêntica ao elétron, porém de carga positiva.

III. Nos núcleos atômicos está concentrada a quase totalidade da massa do átomo.

IV. As forças nucleares são as responsáveis por manter unidas as partículas que compõem os núcleos atômicos.

Quais afirmativas estão corretas?

05. (PUC-MG) Assinale a afirmativa CORRETA sobre o conceito de carga elétrica.

a) É a quantidade de elétrons em um corpo.                             

b) É uma propriedade da matéria.

c) É o que é transportado pela corrente elétrica.                       

d) É o que se converte em energia elétrica em um circuito.

GABARITO

01. D

02. B

03. A

04. C

05. B

Física na prática - construindo um eletroímã

Os materiais utilizados são:

• Uma pilha;
• Um prego de ferro de 10 cm;
• 1 metro de fio de cobre desencapado;
• Fita adesiva, clipes e taxinhas.

Montagem do experimento:

1. enrole o fio de cobre ao redor do prego;
2. prenda as extremidades do fio nas extremidades da pilha com a fita adesiva;
3. fixe o fio no prego com a fita para evitar que ele desenrole.

 Acesse o link abaixo e assista o vídeo de como construir um eletroímã.

https://www.youtube.com/watch?time_continue=3&v=j2kHpzP7elQ

Aplicabilidade do Eletroímã na medicina

   Don Ingber desenvolveu uma máquina que usa um eletroímã para sugar bactérias do sangue.Em testes de laboratório, a equipe de Ingber misturou sangue de doador com o fungo Candida albicans, uma causa comum de sepsia, e adicionou peças de óxido de ferro com revestimento de plástico, cada uma com um diâmetro equivalente a um centésimo do de um fio de cabelo e coberta com anticorpos que procuram os fungos e se prendem a eles. Depois eles passaram a mistura em uma máquina que faz um tipo de diálise usando um eletroímã para puxar as peças e qualquer patogênico preso a elas do sangue para uma solução salina. O dispositivo remove 80% dos invasores – o suficiente para que drogas possam expulsar o resto – em algumas horas.