eletromagnetismo quântico químico relativístico Graceli.

MECÂNICA DO SISTEMA DIMENSIONAL GRACELI.

ONDE A MAIORIA DOS FENÔMENOS FÍSICOS [EM TODAS AS ÁREAS] VARIAM CONFORME O SISTEMA DIMENSIONAL GRACELI.

SENDO ELE;

      EQUAÇÃO GERAL DE GRACELI.[quantização de Graceli].

  G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  =

G ψ = E ψ =  E [G+ψ ω /c] =   [/ ] /  /   = ħω [Ϡ ]  [ξ ] [,ς]   [ q G*]ψ μ / h/c ψ(x, t)  [x  t ]..

[ q G*] ==G ψ = E ψ =  E [G+].... .. 

SISTEMA GRACELI DE:

 TENSOR G+ GRACELI = SDCTIE GRACELI, DENSIDADE DE CARGA E DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA, NÍVEIS DE ENERGIA, NÚMERO E ESTADO QUÂNTICO. + POTENCIAL DE SALTO QUÂNTICO RELATIVO AOS ELEMENTOS QUÍMICO COM O SEU RESPECTIVO  E ESPECÍFICO NÍVEL DE ENERGIA., POTENCIAL DE ENERGIA, POTENCIAL QUÍMICO,  SISTEMA GRACELI DO INFINITO DIMENSIONAL.

ONDE A CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA TAMBÉM PASSA A SER DIMENSÕES FÍSICO-QUÍMICA DE GRACELI. 

[ q G*] = energia quântica Graceli.

Em física, a carga de Planck, notada por ${\displaystyle q_{P}}$, é a quantidade de carga elétrica definida em termos de constante fundamentais. É a unidade de carga no sistema de unidades naturais conhecido como unidades de Planck. A carga de Planck é definida como

${\displaystyle q_{P}={\sqrt {4\pi \epsilon _{0}\hbar c}}={\sqrt {2ch\epsilon _{0}}}={\frac {e}{\sqrt {\alpha }}}}$ / 

  G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

onde:

${\displaystyle c\ }$ é a velocidade da luz no vácuo,

${\displaystyle h\ }$ é a constante de Planck,

${\displaystyle \hbar \equiv {\frac {h}{2\pi }}\ }$ / 

  G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

é a constante reduzida de Planck,

${\displaystyle \epsilon _{0}\ }$ é a constante de permissividade do vácuo

${\displaystyle e\ }$ é a carga elementar

${\displaystyle \alpha \ }$ = (137.03599911)⁻¹ é a constante de estrutura fina.

Alguns sistemas de unidades (tais como unidades CGS Gaussianas) são definidas como ${\displaystyle 4\pi \epsilon _{0}=1}$, dando ${\displaystyle q_{P}}$ a simples forma:

${\displaystyle q_{P}={\sqrt {\hbar c}}}$ / 

  G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

Este valor é expresso em unidades SI é

${\displaystyle q_{P}\ }$ = 1.8755459 × 10 ⁻¹⁸ C. / 

  G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

A carga de Planck é aproximadamente 11,706 vezes maior que a carga elementar do elétron.

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^[1]. Sua unidade é dada em farad, representada pela letra F^[1]. A capacitância aparece de diversas formas, como a capacitância quântica e até capacitância negativa, e é parte essencial do estudo do eletromagnetismo.

O dispositivo mais usual para armazenar carga é o capacitor. A capacitância é calculada pela relação entre a diferença de potencial (ou tensão elétrica) existente entre as placas do capacitor e a carga elétrica nele armazenada:

${\displaystyle C={\frac {q}{\Delta V}}}$, /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

Onde:

• ${\displaystyle C\,}$ é a capacitância, expressa em farads. Como esta unidade é relativamente grande, geralmente são utilizados os seus submúltiplos.
• ${\displaystyle q\,}$ é a carga elétrica armazenada, medida em coulombs;
• ${\displaystyle \Delta V\,}$ é a diferença de potencial (ou tensão elétrica), medida em volts.

Introdução

Dispositivo mais comum que mostra o efeito da capacitância, o capacitor

A constante de proporcionalidade entre carga e tensão elétrica, a capacitância, depende somente da geometria das placas, e não da carga ou da diferença de potencial. Sendo a capacitância a quantidade de carga acumulada nas placas do capacitor necessária para produzir uma certa diferença de potencial, quanto maior a capacitância, maior a carga^[2].

A capacitância se verifica sempre que dois condutores estiverem separados por um material isolante, formando assim um capacitor. Assim, a capacitância depende do dielétrico que se introduza entre as duas superfícies do condensador. Quanto maior for a constante dielétrica do material não condutor introduzido, maior será a capacitância. Em um capacitor carregado, a carga dos condutores, chamados de placas, é igual em ambos e possui somente o sinal oposto.^[2]

Carregar um capacitor é, por exemplo, colocá-lo em um circuito elétrico com um gerador de tensão. Ao ser submetido à passagem de corrente elétrica, as placas do capacitor tornam-se carregadas com a mesma carga, em módulo, mas com sentidos opostos, uma carregada negativamente e a outra carregada positivamente.^[1] Existe, também, as chamadas capacitâncias mútuas (entre dois condutores) e próprias (em condutores isolados). Pode-se afirmar que até o planeta Terra possui uma capacitância.^[3]

Campo elétrico e diferença de potencial

Cálculo do campo elétrico

Ver artigo principal: Campo elétrico

Para relacionar o campo elétrico entre as placas de um capacitor à carga de uma das placas, usa-se a lei de Gauss:^[2]

${\displaystyle \epsilon _{0}\oint {\vec {E}}\cdot d{\vec {A}}=q}$, /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

Com essa equação, relaciona-se a carga envolvida por uma superfície gaussiana e o fluxo elétrico que atravessa essa superfície. No caso do vetor campo elétrico e o diferencial de área serem paralelos, pode-se resumir a lei de Gauss da seguinte forma:^[2]

${\displaystyle q=\epsilon _{0}EA}$, /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

Onde A seria a área da parte da superfície gaussiana através da qual existe um fluxo elétrico.^[2]

Cálculo da diferença de potencial

Ver artigo principal: Tensão elétrica

A diferença de potencial entre as placas de um condutor relaciona-se ao campo elétrico pela seguinte equação:^[2]

${\displaystyle \Delta V=-\int \limits _{i}^{f}{\vec {E}}d{\vec {s}}}$. /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

Para o cálculo da integral, escolhe-se uma trajetória que acompanha uma linha de campo elétrico, da placa negativa até a positiva. Logo, o vetor campo elétrico e o vetor diferencial de superfície vão possuir sentidos opostos.^[2]

Assim, pode-se resumir a equação da seguinte forma:

${\displaystyle V=\int \limits _{-}^{+}E\ ds}$, /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

Onde os sinais + e - indicam que a trajetória da integração começa na placa negativa e termina na placa positiva.^[2]

Armazenamento de energia

Para carregar um capacitor, a bateria (ou gerador) deve realizar trabalho. O trabalho necessário para carregar um capacitor é convertido na energia potencial elétrica U do campo elétrico que existe entre as placas^[2]. Quanto maior a carga do capacitor, maior a diferença potencial entre as placas, logo, maior será a "dificuldade" em armazenar carga adicional no capacitor.^[3] O trabalho infinitesimal dW realizado pela bateria com uma diferença de potencial ΔV para armazenar uma quantidade infinitesimal de carga dq em um capacitor de capacitância C é:^[3]

${\displaystyle dW=\Delta V'dq'={\frac {q'}{C}}dq'}$, /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

Onde ΔV e q' são, respectivamente, diferença de potencial instantânea e carga instantânea do capacitor no processo de carregamento.^[3] O trabalho necessário para carregar o capacitor com uma carga final q é dado por:^[2]

${\displaystyle W=\int dW={\frac {1}{C}}\int \limits _{0}^{q}q'dq'={\frac {q^{2}}{2C}}}$, /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

Que é a energia potencial, U, do capacitor. Outras formas de representar a energia potencial são:^[3]

${\displaystyle U={\frac {CV^{2}}{2}}={\frac {qV}{2}}}$, /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

Existe também a densidade de energia elétrica, o potencial elétrico por unidade de volume:^[3]

${\displaystyle u={\frac {U}{volume}}}$ /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

As forças elétricas provocadas entre objetos carregados foram medidas quantitativamente por Charles Coulomb a partir de uma balança de torção, da qual ele mesmo inventou. Com isso, a força elétrica existente entres duas esferas carregadas A e B, faz com que essas esferas tanto se atraiam ou se repilam. O movimento resultante faz com que a fibra suspensa se torça e, o torque resultante da fibra torcida é proporcional ao ângulo pelo qual ele gira. Dessa forma, uma medição desse ângulo de giro proporciona uma medida quantitativa da força elétrica de atração ou de repulsão entre as duas esferas.^[15]

A partir dessas medidas, Coulomb propôs a lei que estabelece que  "a força de atração ou repulsão entre dois corpos carregados é diretamente proporcional ao produto de suas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância".

${\displaystyle {\displaystyle F={\frac {k|q_{1}||q_{2}|}{K\;r^{2}}}}}$ /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

Tem-se que ${\displaystyle r}$ é a distância entre as cargas, ${\displaystyle q_{1}}$ e ${\displaystyle q_{2}}$ são as cargas das duas partículas, ${\displaystyle k}$ é uma constante de proporcionalidade designada de constante de Coulomb, que tem um valor igual a 8,987 6 x 10⁹ N ⋅ m²/C², e ${\displaystyle K}$ é a constante dielétrica do meio que existir entre as duas cargas. A constante dielétrica do vácuo é exatamente igual a 1, e a constante do ar é muito próxima desse valor; assim, se entre as cargas existir ar, ${\displaystyle K}$ pode ser eliminada na equação. ^[16]

Campo elétrico

Uma forma diferente de explicar a força eletrostática entre duas partículas com carga consiste em admitir que cada carga elétrica cria à sua volta um campo que atua sobre outras partículas com carga. Se colocarmos uma partícula com carga ${\displaystyle q_{0}}$ num ponto onde existe um campo elétrico, o resultado será uma força elétrica ${\displaystyle {\vec {F}}}$; o campo elétrico ${\displaystyle {\vec {E}}}$ define-se como a força por unidade de carga:^[20]

${\displaystyle {\vec {E}}={\frac {\vec {F}}{q_{0}}}}$ /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

Consequentemente, o campo elétrico num ponto é um vetor que indica a direção e o sentido da força elétrica que sentiria uma carga unitária positiva colocada nesse ponto.

Campo elétrico produzido por uma carga pontual positiva Q e representação do campo usando linhas de campo.

De forma inversa, se soubermos que num ponto existe um campo elétrico ${\displaystyle {\vec {E}}}$, podemos calcular facilmente a força elétrica que atua sobre uma partícula com carga ${\displaystyle q}$, colocada nesse sítio: a força será ${\displaystyle {\vec {F}}=q\,{\vec {E}}}$. /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..   Precisamos apenas de conhecer o campo para calcular a força; não temos de saber quais são as cargas que deram origem a esse campo.^[16] No sistema SI, o campo elétrico tem unidades de newton sobre coulomb (N/C).

Como vimos, a força elétrica produzida por uma carga pontual positiva ${\displaystyle Q}$ sobre uma segunda carga de prova ${\displaystyle q_{0}}$ positiva é sempre uma força repulsiva, com módulo que diminui proporcionalmente ao quadrado da distância. Assim, O campo elétrico produzido por uma carga pontual positiva ${\displaystyle Q}$ são vetores com direção e sentido a afastar-se da carga, como se mostra no lado esquerdo da figura ao lado.

Uma forma mais conveniente de representar esse campo vetorial consiste em desenhar algumas linhas de campo, como foi feito no lado direito da figura anterior. Em cada ponto, a linha de campo que passa por esse ponto aponta na direção do campo. O módulo do campo é maior nas regiões onde as linhas de campo estão mais perto umas das outras.^[16]

Para calcular o valor do campo elétrico produzido pela carga pontual ${\displaystyle Q}$ num ponto, coloca-se uma carga de prova ${\displaystyle q_{0}}$ nesse ponto e divide-se a força elétrica pela carga ${\displaystyle q_{0}}$. Usando a lei de Coulomb, obtemos o módulo do campo elétrico produzido pela carga ${\displaystyle Q}$:

${\displaystyle E={\frac {k\,|Q|}{r^{2}}}}$ /   G ψ = E ψ =  E [G+].... ..  

onde ${\displaystyle r}$ é a distância desde a carga ${\displaystyle Q}$, que produz o campo, até o ponto onde se calcula o campo. O sinal da carga ${\displaystyle Q}$ indicará se o campo é repulsivo ${\displaystyle (Q>0)}$ ou atrativo ${\displaystyle (Q<0)}$.

O campo elétrico criado por uma única carga pontual é muito fraco para ser observado. Os campos que observamos mais facilmente são criados por muitas cargas; seria preciso somar vetorialmente todos os campos de cada carga para obter o campo total.^[16]

As linhas de campo elétrico produzidas por um sistema de muitas cargas já não serão retas, como na figura anterior, mas poderão ser curvas.