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A carga elétrica é a unidade mais básica e elementar para a formação de qualquer coisa em nosso universo.
A matéria é formada por partículas minúsculas chamadas de átomos. O que antes, para os cientistas, os átomos eram indivisíveis, hoje sabemos que o átomo, simplificadamente é compostas por 3 tipos de partículas: Prótons, elétrons e nêutrons.
Os prótons e os nêutrons são a parte densa do átomo, ou seja, a região que tem maior massa. Sua localização é no centro, formando o núcleo.
Já os elétrons, de acordo com o modelo atomístico moderno, rodeiam o núcleo, por meio de interações elétricas, gerando a região conhecida como Eletrosfera.
As três partículas possuem massa. O próton possui aproximadamente a mesma massa que a massa do nêutron, já o elétron tem 1840x menos massa que as outras duas partículas. Portanto:
mp= mn= 1840me
Os cientistas na época, perceberam que quando duas ou mais partículas estavam suficientemente perto uma das outras, isso gerava uma interação de atração ou repulsão entre as partículas. No inicio foi suspeitado que poderia ser uma força gravitacional que a massa das partículas geravam, porém a força de interação era muito mais alto que o comum da força gravitacional e também, não explicava o porquê as partículas se repeliam, sendo que a força gravitacional é uma força de atração. Então foi introduzido uma nova propriedade das partículas, que é a carga elétrica. Consequentemente a carga elétrica gera uma Força elétrica, que será mais detalhado nos próximos capítulos.
Como visto anteriormente, as cargas elétricas são a causa da força elétrica entre as partículas.
Os prótons e os elétrons, apresentam tipos opostos de eletricidade, no qual por convenção foi dado que os elétrons possuem carga negativa e os prótons possuem carga positiva.
Foi determinado que o próton e o elétron possuem uma quantidade absoluta de eletricidade – um valor mínimo – a carga elétrica elementar é a menor quantidade de carga elétrica dada por uma partícula isolada. A carga elétrica elementar é representada pela letra “e”.
O seu valor é dado por e=1,6.10-19 tal que:
1 próton => carga =+e =+1,6.10-19C
1 elétron => carga= -e= -1,6.10-19C
A unidade da carga elétrica elementar é dado em Coulumbs[C].
O estado natural de um átomo é que a quantidade de próton e elétrons sejam iguais. Sendo iguais, significa que o átomo é eletricamente neutro. Já que o corpo é formado por átomos, significa que o corpo também naturalmente é eletricamente neutro.
Porém podemos eletrizar um corpo neutro, ou seja o número de elétrons ser diferente do de prótons. Colocando elétrons ou retirando elétrons do corpo neutro.
Todos os corpos possuem carga, que é reprentada pela letra q, um erro muito comum, é dizer que o corpos que não cargas, ou não tem naturezas elétricas o que é mentira, corpos que tem carga elétrica nula, são aqueles que a soma total de suas cargas internas são zeros, portanto um corpo neutro.
Corpos que não possuem o mesmo número de prótons e elétrons, possuem uma carga diferente de zero, sabendo que 1 próton tem +1,6.10-19C e 1 elétron possui -1,6.10-19C, portanto a carga elétrica total de um corpo sempre será múltiplo da carga elétrica elementar:
Q = n.e [C]
n = diferença do numero de prótons e elétrons.
e = carga elétrica elementar, ou seja carga que 1 elétron ou 1 prónton possui.
Q = carga dada na unidade coulumbs (C).
Se um corpo estiver eletrizado ele pode:
Estar eletrizado positivamente – falta de elétrons -> q = +n.e
Estar eletrizado negativamente – excesso de elétrons -> q = -n.e
passe o mouse em cima da foto de Coulumb.
