Carga Elétrica

Propriedade física da Eletrostática

A carga elétrica é uma propriedade das partículas que estabelece a interação eletromagnética. Basicamente tudo ao nosso redor é constituído dessa carga, porque:

Todos os objetos físicos são formados por matéria – sendo que a matéria pode ser definida como tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar no espaço.Toda a matéria é constituída por moléculas, que por sua vez, são formadas por átomos.

Os átomos são compostos por um núcleo de carga positiva (prótons e nêutrons), em meio a uma nuvem de carga negativa (elétrons).

Nêutrons e prótons possuem uma massa bem parecida, mas a massa dos elétrons é quase duas mil vezes menor que a dos prótons. Com essas definições bem esclarecidas, pode-se compreender melhor como a carga elétrica funciona.

Modelo com cargas elétricas.
Um coulomb pode ser conceituado como a quantidade de carga elétrica que atravessa em um segundo. (Foto: Wikimedia)

Tipos de Carga Elétrica

Existem dois tipos de carga, a positiva e a negativa. A menos que aconteça algum desequilíbrio entre elas, as cargas ficam imperceptíveis ou neutras, porque não há interação.

O corpo apenas é carregado eletricamente quando há instabilidade elétrica, pois as forças de atração e repulsão são produzidas através do desequilíbrio entre os objetos.

Como já explicado anteriormente, as partículas presentes no átomo possuem carga elétrica, que pode ser representada pela letra “e”. Dessa forma, a classificação das partículas fica assim:

  • Os prótons têm carga positiva e são representados por: +e.
  • Os elétrons têm carga negativa e são representados por: -e.
  • E os nêutrons têm carga neutra.

A unidade de medida utilizada do Sistema Internacional de Unidades é o Coulomb (C), uma homenagem a Charles Augustin de Coulomb, físico que estabeleceu a lei que leva seu nome.

Lei de Coulomb

Charles Augustin de Coulomb foi um físico francês que encontrou o método para determinar a força exercida entre duas cargas elétricas.

Segundo a lei de Coulomb, “a força de atração ou repulsão que existe entre dois corpos carregados eletricamente é diretamente proporcional ao produto de suas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância”.

De acordo com o físico, duas cargas elétricas de 1 coulomb afastadas por aproximadamente 1 metro podem exercer força uma sobre a outra. Essa força equivale a 9 x (10.9) Newtons ou 900 000 toneladas.

Outras unidades também podem ser utilizadas para quantificar a carga elétrica, são elas:

  • Statcoulomb (StC);
  • Ampère-hora (Ah);
  • Carga elementar (e);
  • Abcoulomb (AbC).

Até então, não existe uma carga de valor menor que a carga elétrica elementar. Seu valor é expressado dessa forma: 1,6 . 10-19

Coulomb também determinou que o próton e o elétron têm o mesmo valor de carga elétrica. Isso quer dizer que o valor acima serve para as duas cargas.

Eletrização

A eletrização é o processo em que se altera o número de prótons e elétrons de um corpo, ora adicionando, ora reduzindo o número de elétrons. Mas um átomo pode ser modificado sem que tenha liberações ou absorções elevadas de energia, quando por exemplo, há perda ou ganho de elétrons.

Nessas circunstâncias, o corpo pode ser caracterizado de três formas diferentes:

  • Neutro: quando o corpo apresentar a mesma quantidade de prótons e elétrons, fazendo com que sua carga seja nula.
  • Eletrizado negativamente: quando a quantidade de elétrons for maior do que a de prótons, dessa forma, o corpo tem carga elétrica negativa.
  • Eletrizado positivamente: quando a quantidade de prótons for maior do que a quantidade de elétrons, esse corpo terá carga elétrica positiva.

A carga elétrica de um corpo (q) é definida da seguinte forma:

Q = n.e

Sendo que:

Q = carga elétrica

n= número de cargas elementares. As cargas elementares são grandezas adimensionais e de valor inteiro.  

e= carga elétrica elementar  (1,6 . 10-19)

Na eletrostática existe dois elementos fundamentais, o da atração e o da repulsão. Esses princípios dependem do sinal da carga, ou seja, se eles são positivos ou negativos. 

  • Quando as cargas de um corpo apresentam sinais iguais – há repulsão.
  • Quando as cargas de um corpo apresentam sinais diferentes – há atração.
  • Quando se trata da conservação de carga em sistemas isolados, não há perdas. A soma de todas as cargas sempre serão constantes.

A eletrização pode acontecer de duas formas:

Eletrização por atrito: dois corpos com carga de módulo igual, mas com sinais opostos;

Eletrização por contato: quando ao menos um corpo com carga elétrica é posto em contato com outro e acontece a estabilização através da redistribuição da carga entre os dois.

Faça a referência deste conteúdo seguindo as normas da ABNT:

Santana, Esther. Carga Elétrica; Guia Estudo. Disponível em

< https://www.guiaestudo.com.br/carga-eletrica >. Acesso em 18 de novembro de 2019 às 16:32.

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