Eletrostática é a parte da área da eletricidade que estuda as cargas elétricas sem movimento, ou seja, em estado de repouso.
Blindagem Eletrostática
A blindagem eletrostática torna o campo elétrico nulo. Isso acontece em decorrência da distribuição de cargas elétricas em excesso num condutor. As cargas de mesmo sinal tem a tendência de se afastar até que atingem o repouso.
Foi o que Michael Faraday provou com a Gaiola de Faraday. Nesse experimento, o químico sentou-se dentro de uma gaiola que estava submetida à descarga elétrica e saiu dela sem que nada acontecesse com ele.
Leia também sobre:
- Lei de Faraday
- Constante de Faraday
Força e Energia Eletrostática
Força eletrostática é a força de interação eletrostática entre duas cargas elétricas através da atração e da repulsão.
Ela é calculada pela Lei de Coulomb, que é expressa pela seguinte fórmula:
Onde,
k = constante eletrostáticaq1 e q2 = cargas elétricasr = distância entre as cargas
A constante eletrostática, também conhecida como constante de Coulomb, é influenciada pelo meio onde as cargas elétricas se encontram. Assim, a constante eletrostática influencia o valor da força.
Geralmente no vácuo, o seu valor é 9.109 N.m2 /C2, mas ela pode aparecer em outros meios, por exemplo:
- Água 1,1.108 N.m2 /C2
- Benzeno 2,3.109 N.m2 /C2
- Petróleo 3,6.109 N.m2 /C2
Energia eletrostática ou energia potencial elétrica é a energia produzida pelo excesso de cargas elétricas em atrito. Ela é medida pela seguinte fórmula:
Onde,
k = constante eletrostáticaQ = carga fonteq = carga de prova ou tested = distância entre cargas
VEJA TAMBÉM: Energia PotencialCampo Elétrico
Campo elétrico é o local onde as cargas elétricas se concentram, cuja intensidade é medida através da fórmula:
Onde,
E = campo elétricoF = força elétricaq = carga elétrica
Carga Elétrica
As cargas elétricas são o resultado da atração ou repulsão das cargas. Cargas semelhantes se repulsam, enquanto as contrárias se atraem.
Elas são medidas em coulomb e a menor dessas cargas que é encontrada na natureza é a carga elementar (e = 1,6 .10-19 C).
A fórmula da carga elétrica é:
Q = n.e
Onde,
Q = carga elétrican = quantidade de elétronse = carga elementar
VEJA TAMBÉM: Carga Elétrica - Exercícios Fórmulas
Além das fórmulas da eletrostática que foram citadas acima, são utilizadas também:
Potencial Elétrico
Onde:
V = Potencial elétricoEp = energia potencialQ = Carga elétrica
VEJA TAMBÉM: Potencial ElétricoDiferença de Potencial
U = vb - va
Onde,
U = diferença de potencialva = potencial elétrico em avb = potencial elétrico em b
Saiba mais:
- Potência Elétrica
- Processos de Eletrização
- Corrente Elétrica
Eletrostática vs Eletrodinâmica
Enquanto a Eletrostática estuda as cargas elétricas sem movimento, a Eletrodinâmica estuda as cargas em movimento.
Eletrostática e Eletrodinâmica são, portanto, áreas de estudo da física que se dedicam a diferentes aspectos da eletricidade.
Além dessas áreas, há também o Eletromagnetismo, que estuda a capacidade da eletricidade em atrair e reprimir polos.
VEJA TAMBÉM: Fórmulas de FísicaExercícios de vestibular
1. (UDESC-2013) Duas esferas idênticas, A e B, feitas de material condutor, apresentam as cargas +3e e -5e, e são colocadas em contato. Após o equilíbrio, a esfera A é colocada em contato com outra esfera idêntica C, a qual possui carga elétrica de +3e. Assinale a alternativa que contém o valor da carga elétrica final da esfera A.
a) +2e b) -1e c) +1e d) -2e e) 0e
c) +1e
Ver Resposta2. (UFRR-2016) Um plano retangular de área A, no sistema internacional (SI), é carregado com carga elétrica +Q, distribuída uniformemente em toda a superfície. Qual será a densidade de carga elétrica dessa região?
a) Valor variável em unidades de coulomb/m b) +Q/A coulomb/m2 c) +Q coulomb/m4 d) -Q coulomb/m5 e) 10 Q coulomb/m
b) +Q/A coulomb/m2
Ver Resposta3. (UEL-2011) O caráter hidrofóbico do poliuretano está associado à força de repulsão eletrostática entre as moléculas do material e as moléculas de água, fenômeno físico que ocorre entre corpos com cargas elétricas de mesmo sinal. É correto afirmar que a força de repulsão eletrostática
a) tem sentido contrário à força de atração eletrostática entre corpos eletricamente neutros b) é maior entre dois corpos com mesma carga elétrica +Q do que entre dois corpos com mesma carga elétrica -Q c) será duas vezes maior se a distância entre os corpos carregados for reduzida à metade d) aumenta com o quadrado da distância entre corpos eletricamente carregados e) é diretamente proporcional à quantidade de carga para corpos eletricamente carregados.
e) é diretamente proporcional à quantidade de carga para corpos eletricamente carregados.
Ver Resposta VEJA TAMBÉM: Lei de Coulomb - Exercícios Rosimar GouveiaBacharelada em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela Universidade Federal Fluminense (UFF)em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011.