Carga Elétrica A carga elétrica é um conceito
físico que determina as interações eletromagnéticas dos corpos eletrizados. Assim, a partir do atrito entre os corpos, ocorre
o fenômeno chamado “eletrização”, de modo que todos os corpos possuem
a propriedade de se atraírem ou se repelirem. Dessa forma, cargas de mesma
natureza (positivo e positivo, negativo e negativo) se repelem, enquanto as
cargas de sinais contrários (positivas e negativas) se atraem. Isso ocorre pelo fato que as cargas
elétricas são formadas por partículas elementares que constituem os átomos,
conhecidas como prótons (carga positiva), elétrons (carga negativa) e
nêutrons (carga neutra). No Sistema Internacional, a unidade de carga
elétrica é o Coulomb (C) em homenagem ao físico francês
Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) pelas suas contribuições nos estudos
da eletricidade. Carga Elétrica Puntiforme As chamadas “cargas elétricas
puntiformes” correspondem aos corpos eletrizados cujas dimensões e massa são
desprezíveis, se comparadas às distâncias que os afastam de outros corpos
eletrizados. Átomos Os átomos são unidades
fundamentais da matéria, formados por um núcleo com carga elétrica positiva,
chamada de prótons, e os nêutrons, partículas de carga neutra. O núcleo atômico, que carrega quase toda a massa (99,9%) do átomo, é
envolvido por uma nuvem de elétrons de carga negativa, localizados na
eletrosfera. Prótons (p+) Os prótons são partículas
eletrizadas de carga positiva, as quais, junto aos nêutrons, constituem o
núcleo dos átomos. Possuem o mesmo valor da carga dos
elétrons, e por isso, os prótons e os elétrons tendem a se atrair
eletricamente. O valor da carga do próton e do
elétron é chamado de quantidade de carga elementar (e) e possui o valor de e
= 1,6 .10-19 C. Elétrons (e-) Os elétrons são
minúsculas partículas eletrizadas de carga negativa e massa desprezível
(cerca de 1840 vezes menor que a massa do núcleo atômico). Diferente dos prótons e dos
nêutrons, os elétrons encontram-se na eletrosfera, os quais circundam o
núcleo atômico, a partir da força eletromagnética. Nêutrons (n0) Os nêutrons são
partículas de carga neutra, ou seja, não possuem carga; junto aos prótons,
constituem o núcleo dos átomos. Possui grande importância no núcleo
dos átomos, uma vez que proporciona estabilidade ao núcleo atômico, já que a
força nuclear faz com que seja atraído por elétrons e prótons. Campo Elétrico O campo elétrico é um
local donde há uma forte concentração de força elétrica, é um tipo força que
as cargas elétricas geram ao seu redor. Cálculo de Cargas Elétricas Para calcular a quantidade de cargas
elétricas, utiliza-se a seguinte expressão: Q = n.e Onde, Q: carga elétrica Lei de Coulomb A Lei de Coulomb foi
formulada pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb (1736-1806) no final
do século XVIII. Ela apresenta conceitos acerca da interação eletrostática
entre as partículas eletricamente carregadas: “A força de ação mútua entre dois corpos
carregados tem a direção da linha que une os corpos e sua intensidade é
diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao
quadrado da distância que as separa”. Assim, para calcular a força elétrica das cargas: Onde: F: força (N) Exercício Calcule a carga de um corpo que
possui 5.1019 prótons e 4.1019 elétrons. Para calcular a carga elétrica de um corpo, utiliza-se a seguinte
expressão, considerando que a carga elementar possui o valor de 1,6. 10-19C: Q = n.e |