Carga Elétrica

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ELETROSTÁTICA
Carga Elétrica
ELETROSTÁTICA
Carga Elétrica
Para entender o conceito de carga elétrica, é importante saber que o átomo é uma partícula
extremamente pequena e que forma toda matéria no universo, ele é composto de um núcleo
formado por duas partículas: os nêutrons e os prótons. E uma eletrosfera que é a região ao 
redor do núcleo, composta por elétrons. Em seu estado natural, a matéria possui o número de
prótons igual ao número de elétrons, os prótons são partículas positivas e os elétrons partículas
negativas. 
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Os átomos também podem receber ou ceder elétrons. Quando um corpo possui 
excesso de prótons, ou seja, o número de prótons é superior ao número de elétrons, ele 
está eletrizado positivamente. Os corpos também podem receber elétrons, ficando com 
uma quantidade superior ao número de prótons. Assim o corpo estará eletrizado 
negativamente.
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.
Carga Elementar
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As duas partículas do átomo: prótons e elétrons, possuem uma carga mínima, ou seja, 
a menor carga encontrada na natureza, seu valor é igual a 1,6 . 10-19 C.
Carga elétrica de um próton: + 1,6 . 10-19 C
Carga elétrica de um elétron: - 1,6 . 10-19 C
Importante saber:1C equivale a 6,25.10^18 elétrons. 
Princípios da Eletrostática
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Princípio da conservação da carga elétrica: Em um sistema eletricamente isolado; a 
soma algébrica total das cargas positivas e negativas permanece constante.
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
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
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Cargas elétricas de mesmo sinal repelem-se, e cargas de sinais contrários atraem-se.
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EXERCÍCIO:
Determine o valor da carga elétrica de um condutor que estava inicialmente neutro, mas 
perdeu elétrons.
Dado: 1,6 . 10-19 C
RESOLUÇÃO:
Como o corpo perdeu elétrons, ele ficou carregado positivamente, pois o número de prótons é 
maior que o número de elétrons.
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Condutores e isolantes
Há casos em que os elétrons se libertam da atração do núcleo e passam a se movimentar 
livremente no interior do material, são os chamados elétrons livres. Os materiais em que 
ocorre esse fenômeno são denominados de condutores de eletricidade. Os metais, como 
ferro, ouro, platina, cobre e prata, são excelentes condutores.
Os materiais isolantes não permitem a passagem de elétrons ou deixam passar poucos 
deles, pois seus átomos têm grande dificuldade em ceder ou receber os elétrons.
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Eletrização
Para que um corpo, inicialmente neutro, fique eletricamente carregado, ele precisa 
passar por um processo de eletrização, que pode ocorrer de três formas:
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 atrito
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Para saber a carga, se positiva ou negativa, de cada material, usa-se uma tabela 
denominada série triboelétrica. 
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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.
Q1 + Q2
2
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EXEMPLO
Uma esfera metálica carregada com carga positiva de módulo igual a 6Q é colocada em 
contato com uma outra esfera neutra, idêntica a primeira. Após o contato, as esferas são 
novamente separadas. Qual a carga final de cada uma das esferas?
Solução
Ao serem colocadas em contato, parte da carga da primeira esfera será transferida para a 
segunda esfera, como as esferas são idênticas, cada uma ficará com metade das cargas, 
ou seja:
numerador 6 Q mais 0 sobre denominador 2 fim da fração igual a 3 Q.
EXEMPLO
Um corpo eletrizado possui carga elétrica de 3,2 μC. Sabendo-se que a carga 
elétrica fundamental é e = 1,6.10–19 C, podemos afirmar que no corpo:
a) Há um excesso de 2x10¹³ elétrons.
b) Há um excesso de 2x10¹³ prótons.
c) Existem somente 2x10¹³ elétrons.
d) Existem somente 2x10¹³ prótons.
e) Existem prótons e elétrons em quantidades iguais.
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ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO
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ELETRIZAR UM OBJETO POR INDUÇÃO SIGNIFICA ATRIBUIR-LHE CARGA 
ELÉTRICA UTILIZANDO OUTRO CORPO ELETRIZADO SEM QUE HAJA CONTATO
ENTRE ELES.
VEJA NO ESQUEMA A SEGUIR COMO SE ELETRIZA UM CORPO POR INDUÇÃO:
INICIALMENTE, HÁ A ESFERA A NEUTRA E A ESFERA B COM CARGA POSITIVA. 
O CORPO ELETRIZADO (ESFERA B) RECEBE O NOME DE INDUTOR, E O CORPO
NEUTRO (ESFERA A) É DENOMINADO INDUZIDO.
ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO
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A ESFERA A É APROXIMADA DA ESFERA B. A CARGA POSITIVA DA ESFERA B ATRAI AS 
CARGAS NEGATIVAS DA ESFERA A E REPELE AS POSITIVAS, CAUSANDO UMA 
SEPARAÇÃO DE CARGAS.
ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO
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A ESFERA A É CONECTADA A TERRA POR UM CONDUTOR DE FORMA QUE OS
ELÉTRONS DA TERRA SOBEM E NEUTRALIZAM AS CARGAS POSITIVAS DESSA
ESFERA.
ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO
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A ESFERA A, AGORA CARREGADA NEGATIVAMENTE, É DESLIGADA DA TERRA E 
SEPARADA DA ESFERA.
IMPORTANTE: Se a carga do indutor é positiva, a carga do induzido é negativa, mas se a 
carga do indutor for negativa a carga do induzido será positiva.
EXEMPLO:
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Três esferas metálicas iguais, A, B e C, estão apoiadas em suportes isolantes, tendo a 
esfera A carga elétrica negativa. Próximas a ela, as esferas B e C estão em contato entre 
si, sendo que C está ligada à terra por um fio condutor, como na figura. 
A partir dessa configuração, o fio é retirado e, em seguida, a esfera A é levada para muito 
longe. Finalmente, as esferas B e C são afastadas uma da outra. Após esses 
procedimentos, as cargas das três esferas satisfazem as relações
RESOLUÇÃO
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a) QA < 0 QB > 0 QC > 0
b) QA < 0 QB = 0 QC = 0
c) QA = 0 QB < 0 QC > 0
d) QA > 0 QB > 0 QC = 0
e) QA > 0 QB < 0 QC > 0