O que é carga eletrica

O átomo possui partículas com cargas negativas, positivas e neutras, sendo a propriedade de cada uma das partículas chamada carga elétrica.

Na Física, uma matéria é conhecida por ser formada por moléculas. Cada molécula é formada por átomos – estruturas constituídas por partículas, como os prótons, os nêutrons e os elétrons. Assim, os prótons possuem carga positiva e estão no núcleo atômico junto aos nêutrons, que não possuem carga. Já os elétrons estão localizados na eletrosfera e possuem carga negativa. Essa característica de cada partícula é o que chamamos de carga elétrica.

Quando os corpos, no caso, as partículas, sofrem atrito ocorre o processo denominado “eletrização”. Dessa forma, para que um corpo seja considerado neutro, as partículas de prótons e elétrons devem possuir cargas que se complementam. Caso a carga positiva for maior o corpo é classificado como positivamente eletrizado – mais prótons que elétrons. Por outro lado, se o corpo possuir mais elétrons que prótons é classificado como negativamente eletrizado.

Visto isso, a carga elétrica presente em um próton e um elétron é chamada de carga elétrica elementar. Esse tipo de carga é conhecido por ser a menor quantidade de carga que existe na natureza. Com isso, a unidade de medida estabelecida pelo SI é o Coulomb (C). O termo é uma homenagem ao físico francês Charles Augustin de Coulomb, reconhecido pelos estudos sobre eletricidade.

Carga elétrica elementar

Carga elétrica é a propriedade de reação das cargas positivas e negativas presente nas partículas que formam o átomo. Dessa maneira, é denominada de carga elementar a carga das partículas, sendo a menor quantidade de carga existente na natureza. O valor que representa essa carga é 1,6 . 10-19 C.

Visto isso, existem dois tipos de cargas, as positivas e as negativas. Assim, as cargas elétricas são atribuídas aos sinais que as partículas adquirem, sendo positivo ou negativo dependendo da ação. Por terem diferentes sinais, as partículas de prótons e elétrons se atraem quando postas em atrito. Caso o sinal da carga seja o mesmo, as partículas se repelem.

Nesse sentido, quando cálculos precisam ser realizados utilizando cargas elétricas é necessário usar a unidade de medida Coulomb (C). Entretanto, essa é uma unidade que consta nos registros das grandezas estabelecidas pelo Sistema Internacional de Unidades (SI). Com isso, utiliza-se a grandeza que é derivada do Ampére. De forma geral, o Ampére é a grandeza referência para as medidas de corrente elétrica.

Nesse sentindo, quando o valor de Coulomb é utilizado, na verdade, estamos nos referindo a corrente elétrica de 1 ampere. Ou seja, o Coulomb da carga elétrica é a medida de 1 ampere relacionado com o intervalo de tempo equivalente a 1 segundo.

Quantizada

A quantização de uma carga elétrica se refere ao múltiplo inteiro de uma carga fundamental. Com vimos anteriormente, a carga fundamental é a menor quantidade de carga existente na natureza. Além disso, é representada pelo valor 1,6.10-19 C. Dessa forma, a quantização é o múltiplo inteiro da carga fundamental.

Visto isso, existe uma fórmula para descobrir se a quantidade de elétrons de uma matéria. Neste caso, a verificação é em relação à carga presente na partícula, a fim de verificar a estabilidade do corpo. Para isso, utilizamos a seguinte fórmula: Q = n.e. 

Ou seja, Q representa a carga elétrica total, enquanto n simboliza a quantidade de elétrons em falta ou excesso. Por fim, e caracteriza a carga elétrica fundamental. Vale lembrar que o valor referência da carga fundamental é 1,6.10-19 C.

A partir disso, para que um corpo permanece eletrizado, ou eletricamente carregado, é necessário que haja o recebimento ou a doação de elétrons. Os processos de eletrização mais comuns são chamados de atrito, contato e indução.

Carga elétrica de um átomo

Normalmente, os átomos são partículas neutras. Por conta disso, apresenta carga elétrica nula. Porém, a quantidade de elétrons e prótons nas estruturas atômicas pode mudar e os átomos se tornarem ionizados. Ou seja, no processo de ionização, os elétrons são tirados da estrutura atômica e o átomo se torna eletricamente positivo.

Quando os átomos possuem mais prótons que elétrons, são chamados de cátions. Já os átomos que recebem maior quantidade de elétrons e se tornam negativos, são chamados de ânions. Dessa forma, é possível identificar qual a carga elétrica de um átomo por meio do número atômico (Z), ou seja, o número de prótons.

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Fontes: Brasil Escola, Brasil Escola e Toda Matéria

Imagens: Realidade Simulada, Cai no Enem, Khan Academy e Alunos Online