Eletricidade basica

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 79 (19527 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 26 de agosto de 2012
Ler documento completo
Amostra do texto
COTUCA - Colégio Técnico de Campinas - UNICAMP

ELETRICIDADE BÁSICA

ELETRICIDADE BÁSICA
CORRENTE E TENSÃO

Prof. Corradi

OS ÁTOMOS E SUA ESTRUTURA O átomo mais simples é o de hidrogênio, constituído por duas partículas fundamentais, o próton e o elétron, nas posições relativas mostradas na Figura 1(a). O núcleo do átomo de hidrogênio é o próton, uma partícula de carga positiva. Oelétron em órbita tem carga elétrica negativa, igual em módulo à carga positiva do próton. No caso dos átomos de todos os outros elementos, o núcleo contém também nêutrons, que têm massa ligeiramente maior que a dos prótons e não possuem carga elétrica. O átomo de hélio, por exemplo, tem dois nêutrons, além de dois elétrons e dois prótons, Figura 1(b). Em todos os átomos neutros, o número de elétrons éigual ao número de prótons.

Figura 1 – Estrutura atômica de quatro elementos comuns.

A massa do elétron é 9,11 × 10-28 gramas. A massa do próton e do nêutron são aproximadamente iguais e valem 1,672 × 10-24 gramas. Os raios das partículas próton, nêutron e elétron são todos da ordem de 2 × 10-15 metros. O número de prótons dentro do núcleo determina o número atômico de qualquer átomo. Oselétrons situados na camada mais externa são chamados de elétrons de valência. No átomo de hidrogênio, o raio da menor órbita percorrida por um elétron é
NOTAS DE AULA 01 – CORRENTE E TENSÃO – www.corradi.junior.nom.br [Prof. Corradi] 1

cerca de 5 × 10-11 metros. Isto equivale, aproximadamente, a uma moeda de um centavo em trajetória circular em torno de outra, sendo o raio da órbita algo emtorno de 400 m. Os átomos dos outros elementos possuem vários elétrons distribuídos em camadas concêntricas em torno do núcleo. Como exemplo na Figura 1(c) tem-se o átomo de silício e na Figura 1 (d) o átomo de cobre. A primeira camada, que é a mais próxima do núcleo, pode conter apenas dois elétrons. Se um átomo tiver três elétrons, o terceiro terá que ocupar a segunda camada. Esta pode conter ummáximo de 8 elétrons; a terceira, 18; a quarta, 32, conforme determinado pela equação 2n2, em que n é o número da camada. Estas camadas são designadas por um número (n =1, 2 3...) ou por uma letra (n = k, l, m...). Cada camada é então dividida em subcamadas, exceto a primeira. A primeira subcamada pode conter um máximo de dois elétrons; a segunda, seis; a terceira 10 e a quarta, 14 elétrons, como naFigura 2. As subcamadas são habitualmente designadas pelas letras s, p, d e f, nessa ordem, à medida que se afastam do núcleo.

Figura 2 – Representação das camadas e subcamadas (níveis e subníveis) da estrutura atômica.

Foi determinado experimentalmente que cargas de sinais contrários se atraem e que cargas de mesmo sinal se repelem. A força de atração ou repulsão entre dois corpos carregadoscom cargas Q1e Q2 pode ser determinada pela lei de Coulomb. Onde F é dado em newtons, k é k  Q1  Q 2 constante e vale 9,0 × 109 N.m2/C2, Q1 e Q2 Força (atração ou repulsão )  são os valores das cargas em coulombs e r é r2 a distância, em metros, entre as duas cargas. No interior do átomo há uma repulsão entre elétrons e uma atração de prótons. Visto que o núcleo só contém cargas positivas,existe uma forte força de atração que atua nos elétrons das órbitas mais próximas do núcleo. À medida que cresce a distância entre o núcleo e os elétrons em órbita, a força de ligação diminui, atingindo seu valor mais baixo para a subcamada mais externa. Por causa desta força de ligação mais fraca, menos energia é necessária para remover um elétron de uma subcamada mais externa do que a remoção de umelétron de uma subcamada mais interna. Também em geral os elétrons são mais facilmente removíveis em átomos cujas camadas mais externas estejam incompletas e, além disso, possuam, nessas camadas, poucos elétrons. Estas propriedades dos átomos que permitem a remoção dos elétrons sob certas condições são essenciais para estabelecer um movimento de cargas. O cobre é o metal mais utilizado no...
tracking img