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Cargas Elétricas Carga elétrica é uma propriedade física cuja origem vem das partículas subatômicas prótons e elétrons. As cargas elétricas podem ser positivas, representadas como os prôtons, ou negativas, representadas pelos elétrons. A unidade de medida da carga elétrica no S.I é o Coulomb (C). A carga elétrica é uma propriedade conservada. Existem três tipos de eletrização: contato (quando um corpo carregado eletricamente toca em outro corpo); atrito (quando dois corpos eletricamente neutros se atritram); e indução (quando um corpo neutro se aproxima de um corpo carregado e depois o segundo se conecta a um fio terra). Cargas que possuem sinais diferentes serão atraídas uma pela outra.. Cargas de sinais iguais se repelem. Cargas Elétricas A carga não pode ser criada nem destruída. Podemos transferir carga de um corpo para outro, mas a carga total de um sistema isolado permanece inalterada. Podemos calcular a carga elétrica utilizando a fórmula: ∙ a carga elétrica total de um corpo, medida em Coulomb [C]; a quantidade de elétrons ou prótons, em falta ou em excesso, medida em Coulomb [C]; a carga elementar ou carga do elétron, cujo valor é ±1,6 ∙10−19 C, (positivo para prótons e negativo para elétrons). Como mencionado, a carga elétrica só pode ser transferida de um corpo a outro, sendo assim, ele pode ganhar ou perder elétrons. Quando isso acontece, dizemos que ele está eletrizado, e isso é possível por meio dos processos de eletrização. Veremos cada um deles a seguir: → Eletrização por contato Acontece quando temos, pelo menos, um material condutor eletricamente carregado que será colocado em contato com outro corpo. Quando o outro corpo está neutro (mesma quantidade de prótons e elétrons), após colocado em contato, separa-se ambos e percebe-se que o corpo neutro passa a ter a mesma carga elétrica que o corpo carregado devido ao Cargas Elétricas contato, porque terá havido uma troca de elétrons. Por exemplo, se o corpo carregado fosse eletrizado negativamente (excesso de elétrons), ele transferiria parte dos seus elétrons, deixando o corpo neutro também eletricamente negativo; mas se o corpo carregado fosse eletrizado positivamente (falta de elétrons), ele puxaria elétrons do corpo neutro, deixando-os eletricamente positivo, como podemos ver na imagem. Além disso, o outro corpo em questão também pode estar eletricamente carregado. Após o contato e a separação, vê-se que ambos ficarão com cargas elétricas iguais, e seu valor pode ser encontrado por uma média aritmética entre as cargas, ou seja: a carga nova de cada condutor, medida em Coulomb [C]; : as cargas iniciais de cada condutor, medidas em Coulomb [C]. → Eletrização por atrito A eletrização por atrito acontece quando ocorre atrito entre dois corpos eletricamente neutros. Durante esse processo, um desses corpos perderá elétrons, enquanto o outro os ganhará. Após a separação, Cargas Elétricas eles terão cargas elétricas de sinais opostos. Importante: Não são todos os materiais que, quando atritados, conseguem se eletrizar. Isso dependerá da sua afinidade elétrica, descrita na série triboelétrica Por exemplo, se se atrita no couro um pedaço de madeira, como o couro tem mais afinidade com a carga positiva, ele doará elétrons para a madeira. Após o processo, o couro ficará com a mesma carga que a madeira, porém carregado positivamente, enquanto a madeira ficará carregada negativamente. → Eletrização por indução Acontece quando ocorre a aproximação de um corpo neutro de um corpo carregado, gerando uma polarização das cargas em que as cargas do corpo carregado atrairão as cargas de sinal oposto e repelirão as cargas de mesmo sinal que estão no corpo neutro. Chama- se o corpo neutro de induzido e o corpo carregado de indutor. A fim de transformar esse corpo neutro em carregado, ele é ligado por um fio terra, em que passarão elétrons em direção à terra ou da terra, retirando ou adicionando Cargas Elétricas elétrons ao corpo. Posteriormente corta-se o fio e afasta-se o indutor do induzido. Como podemos ver na imagem abaixo. Força eletrostática é a força de interação eletrostática entre duas cargas elétricas através da atração e da repulsão. — força eletrostática (N) — constante dielétrica do vácuo (N.m²/C²) — carga elétrica (C) — carga elétrica de prova (C) — distância entre as cargas (m) Na fórmula acima, k0 é uma constante de proporcionalidade chamada de constante eletrostática do vácuo, seu módulo é aproximadamente de 9,0.109 N.m²/C² ou ଵ ସగఌ ; ିଵଶ ଶ ଶ Além disso, sabemos que cargas de sinal igual repelem-se enquanto cargas de sinais opostos atraem-se, como mostra a figura abaixo: Cargas Elétricas Cargas Elétricas