É a área da física que estuda as cargas elétricas em repouso. Conheça mais sobre eletricidade estática, cargas elétricas, campo elétrico, potencial elétrico.
Carga Elétrica
A carga elétrica é uma propriedade das partículas elementares
que compõem o átomo, sendo que a carga do próton é positiva e a do elétron,
negativa.
A carga
elétrica deve-se à existência dos prótons e elétrons nos átomos
A carga elétrica é uma propriedade das partículas elementares que
compõem o átomo. Lembrando que o átomo é formado por prótons, nêutrons e
elétrons, sendo que:
Prótons: Localizam-se no núcleo do átomo e possuem carga elétrica positiva;
Elétrons: Ficam na eletrosfera, região ao redor do núcleo atômico, e têm carga
elétrica positiva;
Nêutron: Também localizado no núcleo atômico, não possui carga elétrica.
Estrutura Atômica
O átomo é formado por prótons, nêutrons e elétrons
A unidade de grandeza da carga elétrica no Sistema Internacional de
Unidades é o Coulomb, representado pela letra C, em homenagem a Charles
Augustin Coulomb.
Todos os corpos são formados por cargas elétricas, porém, não é fácil
perceber suas propriedades, pois a maioria dos corpos, quando estão eletricamente
neutros, possui mesma quantidade de prótons e elétrons. Um corpo pode ser
eletrizado de duas formas:
Positivamente: se possui mais prótons que elétrons;
Negativamente: se possui mais elétrons do que prótons.
A carga elementar
A carga elétrica elementar é a menor quantidade de carga que pode ser
encontrada na natureza. Seu valor é igual a 1,6 . 10-19 C e é
atribuído à carga do elétron (com sinal negativo) e à do próton (com sinal
positivo).
A partir desse valor, podemos perceber que 1 C é uma unidade muito
grande para a carga elétrica, por isso, é comum a utilização de seus
submúltiplos. Os principais são:
mC (milicoulomb) = 10-3C
μC (microcoulomb) = 10-6C
nC (nanocoulomb) = 10-9 C
Princípios da eletrostática
A eletrostática é a parte da Física que estuda fenômenos associados às
cargas elétricas em repouso. Ela é regida pelos seguintes princípios:
·
Princípio da conservação da carga elétrica: a somatória da carga
elétrica de um sistema eletricamente isolado é constante;
·
Quantização da carga elétrica: de acordo com esse princípio, a carga
elétrica é quantizada, ou seja, sempre um múltiplo do valor da carga elétrica
elementar. A carga de um corpo é dada pela equação:
Q = n . e
Sendo:
Q - a carga elétrica total de um corpo;
n - o número de elétrons perdidos ou recebidos;
e - a carga elementar (1,6 . 10-19 C).
·
Princípio da atração e repulsão das cargas elétricas: cargas elétricas
de mesmo sinal repelem-se, e cargas de sinais contrários atraem-se.
Princípio da atração e repulsão de
cargas elétricas
Cargas elétricas de sinais iguais
repelem-se, e de sinais diferentes atraem-se
Eletrização
Para que um corpo, inicialmente neutro, fique eletricamente carregado,
ele precisa passar por um processo de eletrização, que pode ocorrer de três
formas:
Eletrização por atrito: quando dois corpos neutros e
feitos de diferentes materiais são atritados entre si, um deles ganha elétrons
(adquire carga negativa) e o outro perde elétrons (adquire carga positiva).
Nesse tipo de eletrização, os dois corpos ficam com carga de módulo igual, mas
de sinais opostos.
Eletrização por contato: ocorre quando dois corpos
condutores, estando um deles eletrizado, são colocados em contato e a carga
elétrica é redistribuída entre os dois, estabelecendo equilíbrio eletrostático.
Ao fim desse processo, os dois corpos ficam com a mesma carga.
Eletrização por indução: esse processo de eletrização
ocorre em três etapas:
·
inicialmente se aproxima um corpo eletrizado de um corpo neutro, fazendo
com que neste haja a separação de cargas;
·
em seguida, conecta-se um condutor ao corpo neutro, ligando-o a terra,
fazendo com que uma parte do condutor seja neutralizada;
·
por fim, desconecta-se o corpo da terra e ele fica eletrizado com a
mesma carga do corpo usado para induzir a separação de cargas.
Por Mariane Mendes
Graduada em Física
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