O que é carga elétrica?

A carga elétrica é uma propriedade das partículas elementares que compõem o átomo. Lembrando que o átomo é formado por prótons, nêutrons e elétrons, sendo que:

Prótons: Localizam-se no núcleo do átomo e possuem carga elétrica positiva;

Elétrons: Ficam na eletrosfera, região ao redor do núcleo atômico, e têm carga elétrica negativa;

Nêutron: Também localizado no núcleo atômico, não possui carga elétrica.

Tópicos deste artigo

• 1 - Estrutura Atômica
• 2 - A carga elementar
• 3 - Princípios da eletrostática
• 4 - Eletrização

Estrutura Atômica

O átomo é formado por prótons, nêutrons e elétrons

A unidade de grandeza da carga elétrica no Sistema Internacional de Unidades é o Coulomb, representado pela letra C, em homenagem a Charles Augustin Coulomb.

Todos os corpos são formados por cargas elétricas, porém, não é fácil perceber suas propriedades, pois a maioria dos corpos, quando estão eletricamente neutros, possui mesma quantidade de prótons e elétrons. Um corpo pode ser eletrizado de duas formas:

Positivamente: se possui mais prótons que elétrons;

Negativamente: se possui mais elétrons do que prótons.
 

A carga elementar

A carga elétrica elementar é a menor quantidade de carga que pode ser encontrada na natureza. Seu valor é igual a 1,6 . 10^-19 C e é atribuído à carga do elétron (com sinal negativo) e à do próton (com sinal positivo).

A partir desse valor, podemos perceber que 1 C é uma unidade muito grande para a carga elétrica, por isso, é comum a utilização de seus submúltiplos. Os principais são:

mC (milicoulomb) = 10^-3C

μC (microcoulomb) = 10^-6C

nC (nanocoulomb) = 10^-9 C

Princípios da eletrostática

A eletrostática é a parte da Física que estuda fenômenos associados às cargas elétricas em repouso. Ela é regida pelos seguintes princípios:

• Princípio da conservação da carga elétrica: a somatória da carga elétrica de um sistema eletricamente isolado é constante;

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• Quantização da carga elétrica: de acordo com esse princípio, a carga elétrica é quantizada, ou seja, sempre um múltiplo do valor da carga elétrica elementar. A carga de um corpo é dada pela equação:

Q = n . e

Sendo:

Q - a carga elétrica total de um corpo;
n - o número de elétrons perdidos ou recebidos;
e - a carga elementar (1,6 . 10^-19 C).

• Princípio da atração e repulsão das cargas elétricas: cargas elétricas de mesmo sinal repelem-se, e cargas de sinais contrários atraem-se.

Princípio da atração e repulsão de cargas elétricas

Cargas elétricas de sinais iguais repelem-se, e de sinais diferentes atraem-se

Eletrização

Para que um corpo, inicialmente neutro, fique eletricamente carregado, ele precisa passar por um processo de eletrização, que pode ocorrer de três formas:

Eletrização por atrito: quando dois corpos neutros e feitos de diferentes materiais são atritados entre si, um deles ganha elétrons (adquire carga negativa) e o outro perde elétrons (adquire carga positiva). Nesse tipo de eletrização, os dois corpos ficam com carga de módulo igual, mas de sinais opostos.

Eletrização por contato: ocorre quando dois corpos condutores, estando um deles eletrizado, são colocados em contato e a carga elétrica é redistribuída entre os dois, estabelecendo equilíbrio eletrostático. Ao fim desse processo, os dois corpos ficam com a mesma carga.

Eletrização por indução: esse processo de eletrização ocorre em três etapas:

• inicialmente se aproxima um corpo eletrizado de um corpo neutro, fazendo com que neste haja a separação de cargas;

• em seguida, conecta-se um condutor ao corpo neutro, ligando-o a terra, fazendo com que uma parte do condutor seja neutralizada;

• por fim, desconecta-se o corpo da terra e ele fica eletrizado com mesma carga, porém com sinal oposto às cargas do corpo usado para induzir a separação de cargas.

Por Mariane Mendes
Graduada em Física