Física 3

CARGA ELÉTRICA

Prótons: São partículas carregadas positivamente e estão localizadas no núcleo do átomo. O número de prótons no núcleo define o número atômico de um elemento químico e, consequentemente, suas propriedades químicas. Elétrons: São partículas carregadas negativamente e orbitam em torno do núcleo do átomo em camadas eletrônicas. Os elétrons desempenham um papel crucial nas ligações químicas e na condução de eletricidade. O número de elétrons em um átomo neutro é igual ao número de prótons. Nêutrons: São partículas neutras, ou seja, não possuem carga elétrica, e também estão localizadas no núcleo do átomo. O número de nêutrons em um átomo contribui para a massa atômica do elemento, mas não afeta suas propriedades químicas.

Cargas elementares As cargas elétricas elementares são as menores cargas possíveis que podem ser encontradas na natureza e estão associadas às partículas subatômicas, como prótons e elétrons. Essas cargas elementares são fundamentais para o estudo da eletrostática e da eletricidade. e ≈ 1,6 × 10⁻¹⁹ C Então, um próton tem uma carga de aproximadamente +1,6 × 10⁻¹⁹ C, e um elétron tem uma carga de aproximadamente -1,6 × 10⁻¹⁹ C.

Cálculo de Cargas elétricas   A fórmula geral para o cálculo da carga elétrica (Q) é: Q = n × e onde: Q é a carga elétrica total (em coulombs, C), n é o número de partículas carregadas (um número inteiro), e e é a carga elétrica elementar, cujo valor absoluto é aproximadamente 1,6 × 10⁻¹⁹ C.

PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO

 Um átomo é composto por três tipos principais de partículas: prótons, nêutrons e elétrons. Prótons têm carga positiva, nêutrons não têm carga, e elétrons têm carga negativa. Prótons e nêutrons estão localizados no núcleo do átomo, enquanto os elétrons orbitam ao redor desse núcleo. Agora, uma das regras mais fundamentais da eletricidade é que cargas opostas se atraem e cargas iguais se repelem. Quando dizemos que um corpo é neutro, significa que ele tem um número igual de prótons (cargas positivas) e elétrons (cargas negativas). No entanto, um corpo pode se tornar "eletrizado" se ganhar ou perder elétrons, alterando assim a quantidade de carga positiva ou negativa que possui.

Processos de Eletrização Eletrização por atrito A eletrização por atrito acontece quando dois corpos de naturezas diferentes são esfregados um contra o outro. Durante esse processo de atrito, há uma transferência de elétrons de um corpo para o outro. Então, a eletrização por atrito é uma maneira de criar uma carga elétrica em um objeto, simplesmente esfregando-o contra outro objeto de natureza diferente. Eletrização por contato Na eletrização por contato não precisamos esfregar dois corpos juntos. Aqui, simplesmente colocamos um corpo eletrizado em contato com outro corpo neutro. Ao entrar em contato, os elétrons vão se mover do corpo que está mais carregado para o que está menos carregado, até que ambos os corpos atinjam um equilíbrio. Isso significa que eles vão acabar com a mesma carga elétrica por unidade de área (a mesma densidade de carga). Eletrização por indução Na eletrização por indução, temos a participação de dois corpos: o corpo indutor e o corpo induzido. O corpo indutor já possui uma carga elétrica, enquanto o corpo induzido, inicialmente, está neutro. O processo de indução começa quando aproximamos, sem permitir contato, o corpo indutor do corpo induzido. Como já sabemos, cargas iguais se repelem e cargas opostas se atraem. Dessa forma, a carga do corpo indutor vai forçar uma separação de cargas no corpo induzido, atraindo as cargas opostas e repelindo as iguais. Então, a eletrização por indução é um método que permite carregar um corpo sem a necessidade de contato direto com um corpo já carregado. Apenas pela aproximação e a ação do campo elétrico já é suficiente para iniciar a separação de cargas e, com a ajuda do aterramento, podemos efetivar a eletrização do corpo inicialmente neutro.

Os materiais podem ser classificados em condutores e isolantes com base em sua capacidade de permitir ou impedir o fluxo de elétrons. Condutores: São materiais que permitem o fluxo fácil de elétrons. Eles têm elétrons livres, o que significa que os elétrons podem se mover livremente pelo material. Por causa dessa mobilidade, os elétrons podem se mover de um átomo para outro, permitindo que a corrente elétrica flua. Exemplos de condutores incluem metais como cobre, ouro, prata e alumínio. A água salgada também é um bom condutor de eletricidade. Isolantes: Também chamados de materiais dielétricos, os isolantes são o oposto dos condutores. Eles não têm elétrons livres, então os elétrons não podem se mover livremente pelo material. Isso significa que os isolantes resistem ao fluxo de corrente elétrica. Exemplos de materiais isolantes incluem borracha, vidro, plástico e cerâmica. A água pura também é um exemplo de um isolante.