Carga Elétrica e a Carga Elementar do Átomo: Física Enem

A quantidade de carga do elétron, em valor absoluto, é denominada de Carga Elementar. Ela é a menor quantidade de carga encontrada na natureza. Vem com a gente entender o que é carga elétrica e como ela está presente em sua vida! Saiba tudo sobre Física com o Blog do Enem!

Física Enem: Todas as famílias ao receberem as respectivas “Conta de Luz”, dos últimos meses, levamos certo susto com o valor a ser pago. Aprenda a diferenciar Carga Elétrica de Carga Elementar, e entenda o que é o Consumo que você paga todo mês.

Mas na verdade, precisamos entender inicialmente o que é Energia Elétrica e tudo o que a cerca. Um assunto que permeia esse tema é a Carga Elétrica. Vamos agora entender um pouco mais sobre eletricidade com a Carga elementar neste super post de Física Enem!

O que é Carga Elétrica?

Para entendermos o conceito de carga elétrica, vamos aprender um pouco sobre a estrutura do átomo e as partículas portadoras de Carga Elétrica que o formam. No núcleo de um átomo estão os prótons e os nêutrons, e ao seu redor, girando em torno dele, estão os Elétrons.1

Um próton na presença de outro próton se repele, ou seja, se afastam. O mesmo acontece com os elétrons, mas entre um próton e um elétron, ocorre justamente o contrário.

Entre eles existe uma força de atração, como no exemplo do âmbar e da palha.

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Desta forma, atribuímos ao próton e ao elétron uma propriedade física chamada de Carga Elétrica.

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 elétrica 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 carga elétrica, como calcular a quantidade de carga elétrica, o valor da carga elétrica fundamental e as fórmulas importantes desse conteúdo. Confira no vídeo 😉

 

Quantização de Carga Elétrica:

A quantidade de carga do elétron, em valor absoluto, é denominada de Carga Elementar e é representada por e. Esta carga é chamada de elementar, pois ela é a menor quantidade de carga encontrada na natureza. Ela possui um valor específico:
e =1,6 . 10-19 

Não podemos esquecer a unidade de medida, fundamental em nossos estudos.
Coulomb (C) é a unidade de medida utilizada para carga elétrica no Sistema Internacional de Unidades.

Para calcularmos a quantidade de carga elétrica de um corpo precisamos saber o número de elétrons ou prótons que este corpo tem em excesso. Portanto necessitamos de uma expressão matemática que no ajude com este cálculo, logo:
Q = n.e
Onde:

  • Q = quantidade de carga elétrica do corpo.
  • n = número de elétrons em falta ou em excesso.
  • e = carga elementar (1,6 . 10-19C)

O Consumo de Energia Elétrica

Veja agora com o professor Marcos Rossetto, do canal do Curso Enem Gratuito, como é feito o cálculo do Consumo de Energia Elétrica.

As dicas do professsor Rossetto:

  1. Ao chegar em sua residência, a energia passa por um medidor. Esse medidor é instalado pela companhia de eletricidade de sua cidade.
  2. O objetivo deste aparelho é medir a quantidade de energia elétrica usada em sua residência durante o mês (30 dias). 
  3. A medida que aparece neste medidor é dada pelo consumo energia pelos aparelhos elétricos que temos dentro de casa.
  4. Contudo, como podemos saber qual o consumo de energia de cada aparelho dentro de casa? Nesta aula acima, o professor Rossetto de explica tudo sobre consumo de energia.
  5. O professor explica como se faz o cálculo do consumo, lembrando que potência significa trabalho sobre tempo. Sendo assim, a energia consumida por um aparelho é igual a potência vezes o tempo.
  6. As nossas centrais elétricas não trabalham no sistema internacional (SI), pois medem o tempo em h (horas) e a potência em kW. Então, é importante lembrar de fazer a mudança das unidades, beleza?
  7.  O professor Márcio Rossetto mostra no vídeo, através de um exemplo, como calcular o consumo de um aparelho. Segue o exemplo: uma pessoa toma diariamente um banho de 20 minutos em um chuveiro de potência 6000W. Considerando que um mês tem 30 dias e que cada kwh custa 0,50, determine a energia mensal consumida pela pessoa e o gasto mensal em reais. O professor soluciona o exercício. Acompanhe.

 

Entendeu a Carga Elementar?

Você deve estar se perguntando: e o que isso tem haver com a minha conta de luz? E eu lhe respondo: Tudo. Na verdade, a energia elétrica que você recebe em casa, através de uma subsidiária governamental (Eletropaulo, CELESC, Light, COPEL, entre outras) é gerada por meio de sistemas, hidrelétricos ou termoelétricos, que com grandes transformadores ordenam os elétrons.

São estes mesmos que acabamos de estudar. Estes elétrons agora organizados, e com esta mesma carga elementar de 1,6 . 10-19C, chegam até a sua residência para fazer funcionar tudo o que você já conhece como equipamento ou utensílio elétrico.

Quando um destes aparelhos “consome” muitos elétrons para o seu funcionamento, o valor da sua conta de luz aumenta. Fique ligado, e procure sempre aparelhos com baixo consumo de elétrons.

Resumo sobre Carga Elétrica e Carga Elementar

Veja agora com o professor Toninho Tonho, dso canal do Curso Enem Gratuito, os conceitos básicos de eletricidade para você dominar Carga Elétrica e Carga Elementar.

As dicas do professor Toninho:

  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 elétrica se manifesta difere para cada partícula.
  3. Nesta aula, o professor Tonho te explica mais sobre carga elétrica, para você mandar bem no Enem e no Encceja.;)

 

Conseguiu entender um pouco melhor a carga elétrica? Então, vamos testar seus conhecimentos! Seguem alguns exercícios para você treinar sobre o assunto. Eles já possuem as respostas, mas eu desafio você. Tente encontrar outras formas de resolver as questões, compare as duas, verifique as diferenças e post aqui no Blog. Tenho absoluta certeza de que você irá aprender muito mais assim!

EXERCÍCIOS sobre Carga Elétrica

 1 – (Fafi-MG) Dizer que a carga elétrica é quantizada significa que ela:

a) só pode ser positiva

b) não pode ser criada nem destruída

c) pode ser isolada em qualquer quantidade

d) só pode existir como múltipla de uma quantidade mínima definida

e) pode ser positiva ou negativa

 

2 – (Unitau-SP) Uma esfera metálica tem carga elétrica negativa de valor igual a 3,2 . 10-4 C. Sendo a carga do elétron igual a 1,6 10-19 C, pode-se concluir que a esfera contém:

a) 2 .1015 elétrons

b) 200 elétrons

c) um excesso de 2.1015 elétrons

d) 2 .1010 elétrons

e) um excesso de 2 .1010 elétrons

 

3 – Calcule a carga elétrica de um corpo que possui excesso de 24 . 1012 elétrons. Considere a carga elementar igual a 1,6 . 10-19 C.

 

4 – Julgue os itens a seguir:

 

Um corpo que tem carga positiva possui mais prótons do que elétrons;

Dizemos que um corpo é neutro quando ele possui o mesmo número de prótons e de elétrons;

O núcleo do átomo é formado por elétrons e prótons.

 

Estão corretas as afirmativas:

a) 1 e 2 apenas

b) 2 e 3 apenas

c) 1 e 3 apenas

d) 1, 2 e 3

e) nenhuma.

 

GABARITO

1 – D             

2 – C             

3 – Para esta questão precisamos aplicar a relação matemática:

Q = n.e

Q = 24 .1012 . 1,6 . 10-19

Q = 38,4 . 10-7 C

 4 – A

O texto acima sobre Carga Elétrica e Carga Elementar foi elaborado pelo Professor Wesley Oliveira para o Blog do Enem. Wesley é formado em Física pela Pontifícia Universidade Católica de São Paulo, e em Matemática pela UNISA – Universidade de Santo Amaro – São Paulo. Ministra aulas de Física e Matemática em escolas de São Paulo e da grande Florianópolis desde 2000. Facebook: https://www.facebook.com/profile.php?id=100011187033321