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Emily Lemes Lopes -3A Manhã CONDUTORES EM EQUILÍBRO ELETROSTÁTICO aula remota Após pesquisar , ler e assistir vídeo aula do conteúdo citado , responda as seguintes perguntas: Como se distribuem as cargas elétricas em excesso num condutor isolado e em equilíbrio eletrostático? As cargas em excesso se acomodam de forma a minimizar as repulsões entre si encontrando suas posições ideais de equilíbrio. Porque o vetor campo elétrico tem que ser normal ( ângulo de 90° ) a superfície do condutor em equilíbrio eletrostático ? Elas formam um ângulo de 90° com a superfície do condutor. Em um condutor em equilíbrio eletrostático o vetor campo elétrico, é, em cada ponto, perpendicular à superfície. Uma maneira de provar isso é a seguinte: Se o campo elétrico não fosse perpendicular à superfície do condutor, esse campo teria uma componente ET tangente à superfície do condutor. Sob a ação dessa componente tangencial, os elétrons livres ali presentes estariam em movimento, impedindo o condutor de atingir o equilíbrio eletrostático, o que realmente NÃO se verifica. Como é óbvio, não existindo uma componente tangencial, o vetor só pode ser perpendicular à superfície do condutor. Que argumento se pode utilizar para mostrar que o campo elétrico no interior de um corpo condutor, isolado e em equilíbrio eletrostático, é nulo? Interior de um condutor eletrizado, o campo elétrico é nulo, independente do formato desse corpo. Tal experimento é conhecido como blindagem eletrostática, pois é capaz de proteger os corpos ou o corpo que está no seu interior das influências das cargas elétricas externas. O que se pode afirmar sobre o potencial elétrico em pontos na superfície e internos de um condutor em equilíbrio eletrostático? O campo elétrico sera nulo dentro de condutores em equilíbrio eletrostático e se comportará como o de uma carga pontual para pontos fora do condutor. Explique o poder das pontas. o poder das pontas ocorre porque, em um condutor eletrizado, a carga tende a acumular-se nas regiões pontiagudas. Em virtude disso o campo elétrico nessas regiões é mais intenso do que nas regiões mais planas do condutor. É devido a esse fato que não se recomenda, em dias de chuva, abrigar-se em baixo de árvores e em locais mais altos. O que é rigidez dielétrica de um meio ? Explique qual a relação entre a rigidez dielétrica do ar e o raio, numa tempestade. Rigidez dielétrica é o limite superior da intensidade de campo elétrico que determinado dielétrico é capaz de suportar sem tornar-se condutor. O ar atmosférico é um meio isolante que apresenta uma rigidez dielétrica de 3.106 V/m. Quando o campo elétrico atmosférico entre as nuvens e o solo atinge valores próximos, as moléculas do ar são ionizadas, o que torna o ar um meio condutor. ... É nesse processo que ocorre a emissão de luz conhecida como relâmpago. Explique o princípio de funcionamento de um para-raios. O para-raios foi construído por Benjamin Franklin e é constituído por uma haste de metal ligada à terra por um fio condutor de cobre. Em sua extremidade superior existe uma coroa de quatro pontas coberta por platina para suportar o forte calor gerado pela descarga elétrica. A função básica de um para-raios é proporcionar um caminho seguro para a descarga elétrica. Quando o fio está ligado à terra, o para-raios faz com que a descarga seja conduzida até o solo. No que se baseia o funcionamento da blindagem eletrostática ( Gaiola de Faraday ) ? Cite uma aplicação da mesma no cotidiano. A blindagem eletrostática foi comprovada, em 1936, por Michael Faraday (1821-1867) através de um experimento que ficou conhecido como a gaiola de Faraday. Nesse experimento, esse estudioso entrou dentro de uma gaiola e sentou- se em uma cadeira feita de material isolante. Em seguida, essa gaiola foi conectada a uma fonte de eletricidade e submetida a uma descarga elétrica, porém nada aconteceu com ele. Com isso, Faraday conseguiu provar que um corpo no interior de um condutor fica isolado e não recebe descargas elétricas em virtude da distribuição de cargas na superfície. Ela tem uma enorme aplicação prática e um dos maiores exemplos encontrados em nosso dia a dia é o aparelho de micro-ondas, ele possui um revestimento interno apropriado para conter as ondas eletromagnéticas apenas em seu interior. Outro bom exemplo são os carros que também podem funcionar como uma Gaiola de Faraday O que se entende por capacitância de um condutor? A capacitância ou capacidade elétrica é a grandeza escalar que mede a capacidade de armazenamento de energia em equipamentos e dispositivos elétricos, relacionando carga com diferença de potencial. Sua unidade é dada em farad, representada pela letra F. A capacitância aparece de diversas formas, como a capacitância quântica e até capacitância negativa, e é parte essencial do estudo do eletromagnetismo. Explique como acontece a descarga elétrica na Terra ( formação de raios). E porque vimos primeiro o raio e depois escutamos o trovão ? Os raios são formados a partir da eletrização de nuvens muito altas, que pairam a cerca de 4 km do solo e chegam a possuir 12 km de espessura. O movimento intenso de massas de ar no interior das nuvens gera atrito entre moléculas de água e gelo, causando a eletrização da nuvem, que terá as cargas elétricas separadas de modo que a sua base e o topo possuirão cargas elétricas de sinais opostos. À medida que o acúmulo de cargas nas extremidades da nuvem cresce, a diferença de potencial (ddp) entre essas regiões torna-se cada vez maior, ao ponto de o ar entre as camadas superior e inferior da nuvem ser ionizado e conduzir corrente elétrica. Nesse momento dizemos que a rigidez dielétrica do ar, que é um tipo de isolante elétrico, foi rompida e uma enorme descarga elétrica é criada. A descarga elétrica criada pode viajar entre a nuvem e a Terra. Nesse caso, qualquer corpo em destaque no solo, como morros, pessoas de pé, árvores, prédios, antenas, etc., pode ser utilizado como ponto de contato. Como a velocidade de propagação da luz é muito superior à velocidade de propagação do som no ar, sempre perceberemos o raio primeiro e só posteriormente ouviremos o trovão.