Carga Elétrica

Carga Elétrica

1. As cargas do elétron e do próton são opostas e convencionou-se atribuir ao elétron carga negativa e ao próton, carga positiva e essas cargas têm o mesmo módulo, mas sinais diferentes; esse valor tem comosímbolo e, denominado quantidade de carga elementar e de valor, em módulo e=1,6.10-19 C (coulomb (C), unidade de carga elétrica no sistema internacional SI).

   • A carga elétrica total de um corpo é uma grandeza quantizada, ou seja, ela é sempre múltiplo inteiro da carga elétrica elementar │e│= 1,6.10-19C e Q/│e│= n (número inteiro.
     • Submúltiplos do coulomb (C): 1 mC (milicoulomb) = 10-3C 1; μC (microcoulomb) = 10-6C 1; nC (nanocoulomb) = 10-9C 1; pC (picocoulomb) =10-12C.

2. Condutores elétricos

   • Os átomos dos metais (ferro, ouro, platina, cobre, prata e outros), corpo humano, o solo, o ar úmido, etc. têm seus elétrons da última camada eletrônica fracamente unidos, e podem perdê-los com facilidade. Esses elétrons recebem o nome de elétrons livres. evido à facilidade de fornecer elétrons livres, esses corpos são chamados de condutores elétricos e usados para fabricar os fios de cabos e aparelhos elétricos, pois são bons condutores do fluxo de elétrons livres.

3. Isolantes elétricos

   • Os átomos de algumas substâncias como a madeira seca, a mica, o vidro, a cerâmica, o plástico, a borracha, o ar seco, etc. não permitem a passagem do fluxo de elétrons ou deixam passar apenas um pequeno número deles. Seus átomos têm grande dificuldade em ceder ou receber os elétrons livres, pois estão fortemente unidos às últimas camadas eletrônicas. São os chamados materiais isolantes, usados para recobrir os fios, cabos e aparelhos elétricos. Como os isolantes não permitem a movimentação de elétrons livres, neles, os elétrons não se deslocam e ficam na região onde foram colocados.

4. Processos de eletrização

   • Eletrização por atrito
     • Para que ocorra eletrização por atrito os corpos atritados devem ser de materiais diferentes e a distribuição de cargas obedece à série triboelétrica . Atritando quaisquer materiais dessa série, o que estiver à esquerda ficará com carga positiva e o da direita, negativa.
   • Eletrização por contato
     • Pode ocorrer entre dois condutores (cargas elétricas se distribuem em suas superfície externas) ou entre um condutor e um isolante (no isolante as cargas elétricas ficam somente no local do contato).
   • Eletrização por indução
     • Induzir eletricamente significa provocar uma separação de cargas, sem que haja contato.

5. Eletroscópios

   • São dispositivos que apenas indicam se um corpo está ou não eletrizado não fornecendo o sinal da carga e nem seu módulo. Destacam-se dois tipos:
     • Pêndulo eletrostático consta de uma pequena esfera de material condutor bem leve, suspensa por um fino fio de material isolante.
     • Eletroscópio de folhas Trata-se do aparelho apresentado na figura abaixo. Observe atentamente cada elemento do mesmo.

6. Exemplos:

   • Temos uma esfera de borracha eletricamente neutra. Por um processo qualquer, acrescentamos à sua superfície 5.10^9 elétrons. Determine a carga elétrica dessa esfera.
     • Q=-n.e Q= -5.10^9 . 1,6 10^-19 Q= -8.10^-10 C
       • Resposta: Q= -8.10^-10 C.

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