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 que 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.
VEJA TAMBÉM: Corrente ElétricaÁtomos
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.
VEJA TAMBÉM: Força MagnéticaCálculo de Cargas Elétricas
Para calcular a quantidade de cargas elétricas, utiliza-se a seguinte expressão:
Q = n.e
Onde,
Q: carga elétrican: quantidade de elétronse: 1,6 . 10-19C, chamada de carga elétrica elementar
VEJA TAMBÉM: Circuito ElétricoLei 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 das cargas:
Onde:
F: força (N)K: constante elétrica: 9.109 Nm2/C2q1 e q2: cargas elétricas (C)r: distância da força elétrica (m)
Leia também:
- Carga Elétrica - Exercícios
- Eletricidade
- Potência Elétrica
- Diferença de Potencial
- Fórmulas de Física
- Leis de Kirchhoff
- Processos de Eletrização
Exercício Resolvido
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 Q = (5.1019- 4.1019).1,6.10-19 Q = 1019. 1,6.10-19Q = 1,6 C
Ver Resposta VEJA TAMBÉM: Lei de Coulomb - Exercícios Rosimar GouveiaBacharelada em Meteorologia pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) em 1992, Licenciada em Matemática pela Universidade Federal Fluminense (UFF)em 2006 e Pós-Graduada em Ensino de Física pela Universidade Cruzeiro do Sul em 2011.