Carga Elétrica

Carga Elétrica – O que é

A Carga Elétrica é uma propriedade presente na matéria. Sabemos que a matéria é composta por átomos.Os átomos são partículas compostas por próton, nêutron e elétron.

A carga elétrica é uma propriedade fundamental da matéria, transportada por partículas como elétrons e prótons, que faz com que elas se atraiam ou se repelam e experimentem forças em campos eletromagnéticos. Ela existe em formas positivas e negativas, é medida em coulombs (C) usando a unidade SI e é uma grandeza conservada, o que significa que a carga total em um sistema isolado permanece constante. Cargas diferentes se atraem, cargas semelhantes se repelem, e um objeto neutro tem um número igual de prótons e elétrons.

Durante muito tempo na história da ciência, acreditou-se que os átomos eram as menores partículas existentes no universo. Hoje, sabemos que existem partículas menores que os prótons, entretanto não vamos tratar disso nesse momento.

As cargas elétricas são arranjadas de tal forma para que o átomo seja formado.

Carga Elétrica

Após muitos estudos, descobriu-se que o próton e o elétron são partículas carregadas eletricamente, ou seja, possuem carga elétrica com valores opostos, porém possuem a mesma intensidade.

O próton possui a carga positiva;
O elétron possui a carga negativa;

Os átomos possuem um equilíbrio entre as suas cargas, ou seja, o número de prótons tendem a ser igual ao mesmo número de elétrons. Quando isso não acontece, o átomo ganha ou perde elétrons, ele ganha um íon.

Íon é um átomo que ganhou ou perdeu elétrons.

Existem dois tipos de íons:

Cátions: possuem carga positiva (+);
Ânions: possuem carga negativa (-);

Quando um átomo perde elétrons ele fica com a carga positiva (+), pois o número de prótons é MAIOR que o número de elétrons. E quando um ganha elétrons fica com a carga negativa (-), pois o número de elétrons é MAIOR que o de prótons.

É importante lembrar que cargas elétricas de mesmo sinal (+ + ) e (- -) se repelem, e cargas elétricas de sinais diferentes (+ -) e (- +) se atraem.

Carga Elétrica

No SI, a unidade da carga elétrica é o Coulomb (C).

É comum utilizar alguns múltiplos de Coulomb para a realização de exercícios:

Microcoulomb = 10^-6 C
Nanocoulomb = 10^-9 C

O valor da carga elétrica elementar descoberta por Robert Millikan no século XX tem o valor de:

e = 1,602 x 10^-19 C

Com isso, conseguimos calcular a quantidade de carga elétrica através da seguinte fórmula:

Onde:

Q = quantidade de carga;
n = número de elétrons em falta ou excesso;
e = valor da carga elétrica elementar

Carga Elétrica – Propriedades e Características Principais

Positiva e Negativa: Carga é uma grandeza escalar de dois tipos: positiva e negativa.
Quantizada: A carga ocorre em quantidades discretas, sendo a carga elementar (e) a carga de um elétron ou próton.
Conservada: Em um sistema isolado, a quantidade total de carga elétrica não muda ao longo do tempo.
Unidade SI: A unidade padrão para carga elétrica é o coulomb (C).
Atração e Repulsão: Cargas iguais (ambas positivas ou ambas negativas) se repelem, enquanto cargas opostas se atraem.
Interação Eletromagnética: Um objeto carregado cria um campo eletromagnético, que por sua vez exerce uma força sobre outros objetos carregados.

Carga Elétrica –  Tipos de Partículas e Carga

Elétrons: Possuem carga elementar negativa (-e).
Prótons: Possuem carga elementar positiva (+e).
Nêutrons: São eletricamente neutros, o que significa que não possuem carga.
Objetos Neutros: Um objeto com o mesmo número de prótons e elétrons é considerado eletricamente neutro.

Carga Elétrica – Interação e Transferência

Força Eletromagnética: Objetos carregados interagem por meio da força eletromagnética.
Carregamento por Contato: A carga pode ser transferida entre objetos por meio de contato direto.
Indução Eletrostática: Um corpo carregado pode induzir uma separação de carga em um corpo neutro sem tocá-lo.

Fonte: Augusto Abreu