Quais são as cargas que se repelem?

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A parte da Física responsável pelo estudo das cargas elétricas em repouso é a eletrostática. Ou seja, a eletricidade associada a essas cargas. A carga elétrica é um ente quantizado, e seu valor elementar é: e=1,6x10-19C. Cada corpo carregado eletricamente possui valores que são múltiplos inteiros da carga elementar. As cargas elétricas podem ser positivas, para os prótons e negativas para os elétrons, e cada um deles corresponde a uma carga elementar. No caso do elétron, seu valor é –e = -1,6x10-19C.

A carga elétrica é uma grandeza que se conserva. Ou seja, se um corpo inicialmente neutro perder elétrons, perderá certa quantidade de cargas elétricas negativas. Portanto, irá adquirir um mesmo valor, em módulo, de cargas positivas.

As cargas elétricas são sujeitas a atração ou repulsão umas com as outras, segundo o princípio: “cargas elétricas de mesmo sinal se repelem. Cargas elétricas de sinais opostos se atraem”. Por exemplo: as positivas se repelem umas das outras. As negativas se repelem umas das outras. Mas cargas positivas e cargas negativas se atraem. Isto pode ser observado simplesmente ao eletrizar dois objetos como dois pedaços de PVC. Uma vez que os dois estiverem carregados com cargas de mesmo sinal, surgirá entre eles uma força de repulsão.

Nota-se que a concentração é maior na circunferência azul do que na vermelha, que é mais longa, porém tem a mesma quantidade de linhas de campo. Em geral, as interações tem maior intensidade quando os entes físicos que interagem estão mais próximos, obviamente.

Várias são as manifestações da eletricidade estática. Um exemplo comum no cotidiano é um monitor de computador carregado ou televisão. Ao aproximar os pêlos do braço ou o cabelo, estes ficam esticados conforme as forças de atração eletrostática devido à carga líquida do monitor.

Os processos de eletrização são basicamente três: atrito, condução (contato) e indução.

O mais comum é o por atrito, processo no qual acontece a interação entre os átomos de modo que alguns elétrons da superfície de um dos objetos acaba se deslocando para o outro objeto, de modo que um deles fica carregado positivamente, se cedeu elétrons e o outro fica carregado negativamente, se ganhou elétrons.

Já no processo por contato, geralmente envolvendo metais, os corpos em contato trocam elétrons até atingirem o potencial eletrostático mínimo, ou seja, o equilíbrio eletrostático.

No processo por indução um corpo carregado se aproxima de um condutor neutro. Ao se ligar um terra no corpo neutro, estas cargas se deslocam pelo terra e, após desligar o terra, o condutor fica carregado com cargas opostas às cargas do corpo indutor.

Todos os processos ocorrem de modo que os objetos atinjam um potencial que envolva uma energia mínima, ou seja, um potencial eletrostático menor possível.

Referências bibliográficas:
HALLIDAY, David,  Resnik Robert,  Krane, Denneth S.  Física 3, volume 2,  5 Ed. Rio de Janeiro:  LTC,  2004.  384 p.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisica/eletricidade-estatica/

setembro 25, 2014

A carga elétrica está presente em todo o ambiente. Porém, quando as propriedades negativas e positivas estão em equilíbrio, essa carga se torna imperceptível ou neutra. É possível quantificar uma carga elétrica apenas quando há desequilíbrio, uma vez que um corpo só pode se manifestar eletricamente em quando há maior quantidade negativa ou positiva.  É o desequilíbrio que separa elétrons e prótons em direções opostas e cria as cargas elétricas. Para se medir a força de uma determinada carga elétrica, é utilizada a medida Coulomb (c) que, por sua vez, é estabelecida a partir da densidade da carga elétrica que está sendo medida em ampère (A). Com o conhecimento dessas grandezas, é possível realizar uma medição analítica capaz de quantificar e classificar a força de uma carga elétrica. Existem dois tipos de cargas elétricas: positivas e negativas. Objetos carregados eletricamente interagem exercendo forças de atração ou repulsão, de acordo com os seguintes princípios básicos: – Cargas elétricas positivas se repelem; – Cargas elétricas negativas se repelem. – Cargas elétricas de sinais contrários (uma positiva e outra negativa) se atraem. Por convenção, divide-se as partículas elétricas elementares entre prótons (carga elétrica positiva), elétrons (carga elétrica negativa) e nêutrons (carga neutra e em equilíbrio).