Introdução a electrostática – carga eléctrica

As primeiras descobertas dos fenómenos eléctricos datam da Grécia antiga. No século  V a.n.e. (antes  da  nossa  era),  o  filósofo  grego  Thales,  friccionando  um  pêndulo  de  âmbar(palavra grega que  significa élktron= eléctrão) com pele de gato, observou que este começou atrair corpos  leves.  Dois  mil  anos  mais  tarde,  o  médico  Inglês  William  Gilbert  (1544-1603) descobriu  que  outros  materiais  também  adquirem  a  propriedade  de  se  atraírem  e  repelirem entre si quando friccionado. Estas descobertas são estudadas na sub-unidade da corrente eléctrica denominada electrostática que é a parte da física que trata das cargas eléctricas em repouso.

No  interior  do  átomo  encontramos: Protões  e  Neutrões concentrados no  núcleo  e  electrões girando  à  volta  do núcleo; como mostra a figura ao lado.

Os  electrões  são  partículas  com  cargas eléctricas Negativas (e -) e os Protões são partículas comcargas  eléctricas  positivas  (p+).Os  Neutrões  sãopartículas sem cargas eléctricas.

Éagrandeza física  da matéria caracterizada pelas repulsões ou atracções fortes entre os corpos electrizados.

Na natureza, existem grandezas que possuem um limite para a sua divisão em partes menores.

São  chamadas grandezas quantizadas. É o caso da carga elétrica de um corpo. A quantidade de carga eléctrica total (Q) é sempre um número inteiro (n) de vezes o valor elementar (e -).

Q=n.{{e}^{-}}

Q-é a carga eletrica medida em Coulomb(C)

N – é o número de electrões

{{e}^{-}} carga elemementar

ubmúltiplos usuais de Coulomb:

1𝑚𝑐 − 𝑚𝑖𝑙𝑖𝑐𝑜𝑢𝑙𝑜𝑚𝑏 =

    \[1x{{10}^{-3}}C\]

1µ𝑐 − 𝑚𝑖𝑐𝑟𝑜𝑐𝑜𝑢𝑙𝑜𝑚𝑏 =

    \[1x{{10}^{-6}}C\]

Corpos electrizados ou electricamente carregados

Um  corpo  em  que  o  número  de  cargas  eléctricas  positivas  (protões)  é  igual  ao  número  de cargas eléctricas negativas (electrões), denomina-se: “corpo electricamente neutro”.

Classificação dos corpos electricamente carregado

1. Corpos positivamente  carregados  ou  com  cargas  eléctricas  positivas,  quando têm excesso de cargas eléctricas positivas;

2. Corpos negativamente  carregados  ou  com  cargas  eléctricas  negativas,  quando  têm excesso de cargas eléctricas negativas

Exercícios resolvidos

Um corpo possui 450 electrões a mais em relação ao número de  protões. Determine  a carga eléctrica do corpo.

Para resolver este exercício vamos extrair os dados e aplicar a fórmula para o cálculo de quantidade da carga eléctrica.

Resolucao

Dados

{{e}^{-}}=1,6x{{10}^{-19}}C

n=450

Q=?

 

Aplicando a formula temos

Q=n.{{e}^{-}}

Q=450x1,6x{{10}^{-19}}C

Q=720x{{10}^{-19}}C

A carga eléctrica do corpo é de 720x{{10}^{-19}}C

  1. Determine o número de electrões que deverão ser fornecidos  a um condutor metálico, inicialmente neutro, para que fique electrizado com carga eléctrica igual a 1,0 µC.

Para  resolver  este  exercício  vamos  extrair  os  dados  e  aplicar  a  fórmula  para  o cálculo de  número de electrões que atravessam o condutor metálico, depois  de extrair  os dados vamos verificar se as unidades estão no sistema internacional de unidades  ou não.

Para o caso do nosso exercício, você pode ver que a carga  eléctrica  se apresenta com aunidade usual. Vamos converter!

1\mu C----1,6x{{10}^{-6}}

1\mu C----x

x=\frac{1\mu Cx1,6x{{10}^{-6}}}{1\mu C}=1,6x{{10}^{-6}}

Usando a expressão da carga temos

{{e}^{-}}=1,6x{{10}^{-19}}

Q=1,0\mu C=1x{{10}^{-6}}

n=?

 

Q=n.{{e}^{-}}

n=\frac{Q}{{{e}^{-}}}

n=\frac{1x{{10}^{-6}}C}{1,6x{{10}^{-19}}C}

n=0,625x{{10}^{-6}}x{{10}^{19}}

n=625x{{10}^{10}}

O  número  de  electrões  que  devem  ser  fornecidos  ao  condutor  metálico  é de   =625x{{10}^{10}}

electrões..

(Visited 7 times, 1 visits today)

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *

error: Artigos Protegidos !!