1. CARGA ELÉTRICA
A carga elétrica é definida como a propriedade que uma partícula possui de atrair ou repelir outra através da força elétrica. A carga elétrica pode ser positiva ou negativa. Os prótons possuem carga elétrica positiva e os elétrons possuem carga negativa. Os nêutrons são partículas que não possuem carga.
1.1 Carga elementar
A unidade de carga elétrica é o Coulomb (C). A carga do próton e do elétron, em módulo, é igual a 1,6.10-19 C. Este valor é conhecido como carga elétrica elementar e a carga das outras partículas ou de um corpo são múltiplos desse valor. As letras “e”, “q” ou “Q” são usadas para representar esse valor.
A carga elétrica total de um corpo por um múltiplo da carga elétrica fundamental. A tabela abaixo mostra alguns exemplos:
Carga Elétrica | |
Notação | Valor (em Coloumb) |
-2e | 2 x (-1,6.10-19) = – 3,2.10-19 |
4q | 4 x (+1,6.10-19) = + 6,4.10-19 |
5Q | 5 x (+1,6.10-19) = + 8,0.10-19 |
1.2 Corpo Neutro
A figura abaixo ilustra um corpo que possui três prótons (P) e três elétrons (E). A carga positiva dos prótons anula a carga negativa dos elétrons. Portanto, este corpo não possui carga elétrica resultante e é chamado de corpo neutro.
1.2.1 Eletrizando um corpo negativamente
Um corpo encontra-se eletrizado quando o número de prótons e elétrons são diferentes. Atente para o fato que os prótons não podem ser adicionados nem removidos de um corpo. Por isso, elétrons devem ser adicionados a um corpo neutro para que se torne eletrizado negativamente.
A figura abaixo ilustra um corpo neutro formado por cinco prótons e cinco elétrons.
O corpo passa a ter seis elétrons e cinco prótons ao adicionarmos um elétron em excesso. O corpo está carregado negativamente com carga de -1Q ou -1e.
1.3 Eletrizando um corpo positivamente
Para que um corpo se torne eletrizado positivamente, devemos retirar um ou mais elétrons, de tal forma que o número de prótons seja maior que o número de elétrons. Considere o corpo neutro abaixo com 4 prótons e 4 elétrons.
Se retirarmos um elétron do corpo, ele se torna carregado positivamente de +1Q ou +1e.
Para neutralizar um corpo carregado, basta acrescentar ou retirar elétrons até que o número de prótons e elétrons sejam iguais. O planeta Terra é um grande condutor e ao encostar um corpo no solo, a Terra neutraliza o corpo.
2. LEI DE DUFAY
Cargas elétricas com mesmo sinal se repelem e cargas com sinais contrários se atraem. Dessa forma, prótons repelem prótons, assim como elétrons repelem elétrons e os prótons atraem os elétrons. A ilustração abaixo mostra as situações possíveis.
3. CONDUTORES E ISOLANTES
Um material é considerado isolante quando não permite a passagem dos elétrons (ou carga positiva), impedindo que o choque aconteça. Os materiais isolantes são usados externamente nos cabos de eletricidade encontrados nos aparelhos de televisão, no computador, no carregador do celular, etc.
Os condutores são materiais que permitem a passagem dos elétrons (ou carga positiva). Os metais são bons condutores de eletricidade e são usados em fios e cabos e em circuitos eletrônicos.