Carga elétrica, Ion, Eletrostática, Lei básica, Campo elétrico

Eletricidade

O que é Carga Elétrica?

Carga elétrica é a denominação que se dá ao material ou substância que, por motivos que veremos adiante, passou a ter elétrons em falta ou em excesso, isto é, seus átomos perderam ou ganharam elétrons. Havendo elétrons em falta diremos que uma carga elétrica positiva; se houverem elétrons em excesso, será uma carga elétrica negativa. O(s) átomo(s) saiu de seu estado equilibrado e se transformou num íon.

Você sabia que a Carga Elétrica é a primeira grandeza a ser expressa em números?

A carga elétrica é a primeira grandeza elétrica que será expressa em números:

  • será representada pela letra Q;
  • terá como unidade o Coulomb ou C;
  • e um Coulomb tem quantidade definida de elétrons em falta ou excesso:

1 Coulomb = 6, 28 x 1018 elétrons em excesso ou em falta num corpo.

Este número deve ser escrito com todas as suas casas:

1 C = 6. 280.000.000.000.000.000 de elétrons, ou seja, seis quintilhões, duzentos e oitenta quatrilhões.

É importante, como já referido na mensagem ao estudante, que se desenvolva uma noção de grandeza: o que 6, 28 quintilhões de elétrons em falta ou excesso podem produzir ou provocar?

Se na nossa cozinha houver uma lâmpada incandescente de 60 watts ligada a 120 volts (esta linguagem nos é familiar do dia a dia), por ela passarão, em cada segundo, 3, 14 quintilhões de elétrons! E o efeito, o brilho ou luminosidade da lâmpada, nós conhecemos;

Ao tomarmos um banho em nosso chuveiro de 5. 400 watts ligado a 120 V, passarão pela sua resistência 282, 6 quintilhões de elétrons em cada segundo;

E, para que uma pessoa morra por choque elétrico, não são necessários muito mais do que 0, 190 quintilhões de elétrons passando pelo corpo em cada segundo, isto é, 190 quatrilhões por segundo – bem menos do que o necessário para acender a lâmpada de 60 watts.

Íon é o termo utilizado para caracterizar um átomo desequilibrado. Logo, havendo uma carga elétrica, haverá um íon. Se for íon negativo será denominado ânion; se for íon positivo será cátion.

Sendo possível remover ou acrescentar elétrons a um átomo / a um material, transformando-o em carga elétrica / íon, convém ressaltar que não é qualquer elétron que é movido. Aqueles que orbitam nas camadas mais próximas do núcleo São mais fortemente atraídos e de movimentação bastante difícil. São os presos. Já os que estão nas órbitas mais externas, em especial as duas últimas, podem ser movidos mais facilmente. São os livres.

Tomemos o átomo de cobre, no estado equilibrado, como exemplo: são 29 prótons no núcleo e 29 elétrons nas órbitas.

  • 2 na camada K,
  • 8 na camada L,
  • 18 na camada M, e
  • apenas 1 na camada N

Removido este último elétron, teremos uma carga elétrica (+) um elétron livre. Este irá “pular” ‘para outro tomo, transformando-o em carga elétrica (-). t bom lembrar que será necessária uma ação, para produzir esse desequilíbrio, ou seja, para produzir o íon, a carga elétrica.

Eletrostática a parte da Física que estuda os fenômenos que envolvem a eletricidade em repouso – as cargas elétricas e suas implicações.

O que é a Lei básica da Eletrostática?

Lei básica da Eletrostática é aquela que, a partir de uma constatação experimental, estabeleceu que cargas elétricas de sinais iguais se repelem e cargas elétricas de sinais diferentes se atraem. Portanto, dois corpos ionizados pela falta de elétrons, se repelem; igualmente se ambos tiverem excesso de elétrons. Por outro lado, se atrairão dois corpos, um carregado com excesso e outro com falta de elétrons. Coulomb, no século XVII, fez esta descoberta formulando a “Lei de Coulomb” que calcula a força decorrente.

E, por que os prótons no núcleo do átomo não se repelem, já que todos são (+)? Porque a massa dos prótons impede já que, para movimentá-los. é necessária uma força maior do que a força de repulsão.

O que é o Campo Elétrico?

Campo elétrico é a denominação dada a uma zona em torno das cargas elétricas, onde se fazem sentir os efeitos de atração / repulsão entre elas. Este campo elétrico é invisível. Para que se tenha melhor percepção de sua existência, diz-se que é formado por linhas de força elétrica, que saem da carga em todas as direções. Logicamente, a intensidade de atração / repulsão diminui quanto mais distante se estiver da carga. É importante lembrar que todos os corpos são possuidores de átomos, mesmo que em equilíbrio. Logo, pode-se entender que havendo um campo elétrico, qualquer corpo / material pode ser atraído – basta que o campo tenha força elétrica suficiente.

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