Carga elétrica: veja o que é, a carga elétrica elementar e a fórmula

Você lembra das aulas de Química  sobre o átomo? Agora é hora de mergulhar neste resumo sobre carga elétrica e como ela se manifesta em prótons e elétrons.

Carga elétrica é uma propriedade das partículas elementares formadoras dos átomos, como por exemplo, dos prótons e dos elétrons. Apesar de ambos possuírem essa propriedade, a forma como a carga elétrica se manifesta difere para cada partícula.

O que é carga elétrica?

Carga elétrica nos prótons, nêutrons e elétrons

• Próton: tem carga positiva e está posicionado no centro do átomo.
• Nêutron: é uma partícula neutra e encontra-se também no centro do átomo.
• Elétron: tem carga negativa e está posicionado na eletrosfera.

Introdução à Carga Elétrica

Confira agora com o professor Otávio Seco, do canal do Curso Enem Gratuito, o básico que você precisa para gabaritar nas questões de Carga Elétrica nas provas do Enem. E todo ano tem. Veja:

As dicas do professor Seco:

1. Carga elétrica é uma propriedade das partículas elementares formadoras dos átomos, como por exemplo, dos prótons e dos elétrons.
2. Apesar de ambos possuírem essa propriedade, a forma como a carga se manifesta difere para cada partícula.
3. Próton: tem carga positiva e está posicionado no centro do átomo.
4. Nêutron: é uma partícula neutra e encontra-se também no centro do átomo.
5. Elétron: tem carga negativa e está posicionado na eletrosfera.
6. Neste resumo acima o professor Otávio Seco te ensina o que é  e como calcular a quantidade de carga elétrica, o valor da carga elétrica fundamental e as fórmulas importantes desse conteúdo. Confira no vídeo 😉

Relações entre prótons e elétrons

Estabelece-se a seguinte condição: partículas de sinais opostos se atraem, e partículas de sinais iguais se repelem.

Em resumo, podemos estabelecer que:

• Cargas positivas (+) repelem cargas positivas (+);
• Cargas negativas (-) repelem cargas negativas (-);
• Cargas positivas (+) atraem cargas negativas (-);
• Cargas negativas (-) atraem cargas positivas (+).

Ao responder questões sobre carga, fique atento para não cair em pegadinhas. Você pode facilmente confundir uma afirmação quando se deparar com o termo “corpos positivamente carregados“. É normal que associemos essa expressão a um ganho de prótons, e, portanto, deixando de ser neutro, o corpo ficou com mais cargas positivas do que negativas.

No entanto, estar carregado positivamente representa uma perda de elétrons. Ou seja, ficou com menos cargas negativas, logo, ‘’mais positivo’’. Isso acontece porque a Física estudada para as provas do Enem e dos outros vestibulares abrange apenas o movimento de elétrons, sem mudanças nas partículas intranucleares (prótons e nêutrons).

Portanto, lembre-se de que corpos com números iguais de prótons e elétrons são neutros. Já corpos com números diferentes de prótons e elétrons são carregados positivamente na falta de elétrons e carregados negativamente no excesso de elétrons.

Lei de Coulomb

A Lei de Coulomb é uma fórmula que permite calcular a força de atração entre as partículas. Charles Augustin de Coulomb foi o grande responsável por desenvolver estudos que comprovassem a força exercida entre partículas. A ele, além da unidade de cargas elétricas, também foi atribuída a chamada Lei de Coulomb. Veja a fórmula abaixo:

Na Lei de Coulomb, temos:

• F = força, em Newton (N)
• K = constante eletrostática, que equivale a 9 . 10⁹
• Q₁ e Q₂ = cargas 1 e 2
• d = distância, em metros (m)

 

Carga elétrica elementar

Prótons e elétrons têm praticamente a mesma massa. Chamando-a de m, quando comparamos com a massa do elétron, tem-se que o elétron é duas mil vezes mais leve que as partículas do núcleo.

Apesar da diferença de massa, prótons e elétrons têm valores absolutos e iguais, ao qual chamaremos de carga elétrica elementar, representado por e. No Sistema Internacional de Unidades, a carga elétrica elementar é medida em Coulomb (C) e tem o seguinte valor:

e = 1,6 x 10^-19C

A Estrutura do Átomo

Relembre a estrutura atômica com o vídeo abaixo, com o professor Felipe Sobis, do Curso Enem Gratuito

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Exercício resolvido sobre carga elétrica

Para terminar o resumo, veja um exercício resolvido sobre carga elétrica para ver como esse tema cai em questões.

(UEG) Duas cargas elétricas puntiformes positivas Q₁ e Q₂, no vácuo interagem mutuamente através de uma força cuja intensidade varia com a distância entre elas, segundo o diagrama abaixo. A carga Q₂  é o quádruplo de Q₁.

O valor de Q₂ é

a) 1,5 μC
b) 2,25 μC
c) 2,5 μC
d) 4,5 μC
e) 6,0 μC

Resolução:

Gabarito: E.