Carga Elétrica e 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!

Todas as famílias ao receberem as respectivas “Conta de Luz”, dos últimos meses, levam um susto com o valor a ser pago. Mas, quase ninguém consegue entender como é feito o cálculo para se chegar ao valor das faturas de cobrança. Tem tudo a ver com Carga Elétrica e Carga Elementar.

Aprenda agora a diferenciar Carga Elétrica de Carga Elementar, e entenda o que é o Consumo de energia elétrica que você paga todo mês.

O primeiro passo é para você  entender o que é Energia Elétrica e tudo o que a cerca. Um assunto que permeia esse tema é a Carga Elétrica. Vamos agora dominar um pouco mais sobre eletricidade com a Carga elementar neste super post de Física Enem!

 Carga Elétrica e Carga Elementar

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.1Um 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.

2

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

Introdução à Carga Elétrica e Carga Elementar

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 no vídeo.

 

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 e carga elementar, para você mandar bem no Enem e no Encceja.;)

 

Conseguiu entender um pouco melhor a carga elétrica e carga elementar? 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 de Carga Elétrica e Carga Elementar

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

Martha Ramos

Jornalista formada na Universidade Estácio de Sá em Santa Catarina. Fez Pós-Graduação em Marketing e trabalha com produção de conteúdos para jornais, revistas, empresas e blogs.
Categorias: Apostilas Enem Gratuitas, Enem, Física
Encontrou algum erro? Avise-nos para que possamos corrigir.

Intensivo
gapixel

intensivogapixel