Carga elétrica

Autor: Leandro Alegsa

18-12-2020

A carga elétrica é uma propriedade básica dos elétrons, prótons e outras partículas subatômicas. Os elétrons são carregados negativamente enquanto os prótons são carregados positivamente. As coisas que são carregadas negativamente e as que são carregadas positivamente se puxam (atraem) umas às outras. Isto faz com que os elétrons e prótons fiquem juntos para formar átomos. Coisas que têm a mesma carga empurram umas às outras (repelem-se umas às outras). Isto é chamado de Lei de Carga. Foi descoberta por Charles-Augustin de Coulomb. A lei que descreve a força com que as cargas puxam e empurram umas sobre as outras é chamada Lei de Coulomb.

As coisas que têm igual número de elétrons e prótons são neutras. Coisas que têm mais elétrons do que prótons são carregadas negativamente, enquanto coisas com menos elétrons do que prótons são carregadas positivamente. Coisas com a mesma carga se repelem mutuamente. Coisas que têm cargas diferentes atraem umas às outras. Se possível, aquele que tem muitos elétrons dará elétrons suficientes para igualar o número de prótons naquele que tem muitos prótons para sua carga de elétrons. Se houver apenas elétrons suficientes para igualar os prótons extras, então as duas coisas não se atrairão mais. Quando os elétrons se movem de um lugar onde há muitos demais para um lugar onde há poucos, isso é chamado de corrente elétrica.

Quando uma pessoa embaralha seus pés em um tapete e depois toca uma maçaneta de latão, ela pode sofrer um choque elétrico. Se houver elétrons extras suficientes, então a força com que esses elétrons empurram uns aos outros pode ser suficiente para fazer alguns dos elétrons saltar através de um espaço entre a pessoa e a maçaneta da porta. O comprimento da centelha é uma medida de tensão ou "pressão elétrica". O número de elétrons que se movem de um lugar para outro por unidade de tempo medido como amperagem ou "taxa de fluxo de elétrons".

Se uma pessoa recebe uma carga positiva ou negativa, isso pode fazer com que os cabelos da pessoa se levantem porque as cargas em cada cabelo a afastam das outras.

A carga elétrica sentida quando se recebe um choque de uma maçaneta ou outro objeto geralmente está entre 25 mil e 30 mil volts. Entretanto, a corrente elétrica flui apenas brevemente, de modo que o fluxo de elétrons através do corpo da pessoa não causa danos físicos. Por outro lado, quando as nuvens ganham cargas elétricas, elas têm tensões ainda maiores e a amperagem (o número de elétrons que fluirão na descarga atmosférica) pode ser muito alta. Isso significa que os elétrons podem saltar de uma nuvem para a terra (ou da terra para uma nuvem). Se esses elétrons atravessarem uma pessoa, então o choque elétrico pode queimar ou matar.

Experiência histórica

A seguinte experiência é descrita por James Clerk Maxwell em seu trabalho A Treatise on Electricity and Magnetism (1873). Normalmente, o vidro e a resina são ambos carregados de forma neutra. Entretanto, se forem esfregados juntos e depois separados, eles se tornarão capazes de atrair um ao outro.

Se um segundo pedaço de vidro for esfregado com um segundo pedaço de resina, as seguintes coisas serão vistas:

Os dois pedaços de vidro se repelem um ao outro.
Cada pedaço de vidro atrai cada pedaço de resina.
Os dois pedaços de resina se repelem um ao outro.

Se um objeto carregado e um não carregado forem reunidos, a atração será muito fraca.

Os corpos capazes de atrair ou repelir as coisas desta maneira são ditos "eletrificados", ou "carregados com eletricidade". Quando duas substâncias diferentes são esfregadas juntas, uma carga elétrica é produzida porque uma delas vai dar elétrons à outra. A razão é que os átomos das duas substâncias têm uma potência desigual para atrair elétrons. Portanto, aquele que é mais capaz de atrair elétrons tirará elétrons daquele que tem uma força de atração menor. Se o vidro for esfregado contra algo mais, ele pode dar ou receber elétrons. O que acontece depende do que a outra coisa é.

As coisas que tomaram elétrons são chamadas de "carga negativa", e as coisas que desistiram dos elétrons são chamadas de "carga positiva". Não há nenhuma razão especial para estes nomes. Trata-se apenas de uma convenção (acordo) arbitrária (escolha aleatória).

Além de serem eletrificados pelo atrito, os corpos podem ser eletrificados de muitas outras maneiras.

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Perguntas e Respostas

P: O que é carga elétrica?

R: A carga elétrica é uma propriedade básica dos elétrons, prótons e outras partículas subatômicas. Os elétrons são carregados negativamente enquanto os prótons são carregados positivamente. Coisas que têm a mesma carga se empurram umas às outras (se repelem umas às outras).

P: Quem descobriu a Lei de Carga?

R: A Lei de Acusações foi descoberta por Charles-Augustin de Coulomb.

P: O que a Lei de Coulomb descreve?

R: A Lei de Coulomb descreve o quanto as acusações puxam e empurram umas sobre as outras.

P: Como os objetos neutros diferem daqueles com acusações positivas ou negativas?

R: Objetos que têm igual número de elétrons e prótons são neutros, enquanto coisas que têm mais elétrons do que prótons são carregadas negativamente, e coisas com menos elétrons do que prótons são carregadas positivamente.

P: O que acontece quando dois objetos com cargas diferentes entram em contato?

R: Quando dois objetos com cargas diferentes entram em contato, eles atraem um ao outro - se possível, aquele com muitos elétrons dará elétrons suficientes para corresponder ao número de prótons naquele que tem muitos prótons para sua carga de elétrons. Se só houver elétrons suficientes para igualar os prótons extras, então as duas coisas não se atrairão mais.

P: Como é que se forma uma corrente elétrica?

R: Quando os elétrons se deslocam de um lugar onde há muitos demais para um lugar onde há poucos, isso é chamado de corrente elétrica.

P: Por que os choques elétricos podem ser perigosos em alguns casos, mas não em outros?

R: Os choques elétricos sentidos quando se recebe um choque de uma maçaneta de porta ou de outro objeto geralmente estão entre 25 mil e 30 mil volts; no entanto, porque a corrente elétrica flui apenas brevemente, não causa danos físicos. Por outro lado, quando as nuvens ganham cargas elétricas têm tensões e amperagens ainda mais altas (o número de elétrons que fluirão no raio) pode ser muito alto - isso significa que se esses elétrons de alta voltagem/eletrônicos de alta deterioração passam por uma pessoa, ela pode queimá-los ou matá-los.