A estrutura da Matéria
A matéria é algo que possui massa e ocupa lugar no espaço. A matéria é constituída de partículas muito pequenas denominadas átomos.
Toda a matéria pode ser classificada como: elemento ou composto. Num elemento, todos os átomos são iguais. Alumínio, cobre, carbono, germânio e silício são exemplos de compostos.
Um composto é uma combinação de átomos de elementos. A água é um composto de hidrogênio e oxigênio. A menor partícula de qualquer composto que ainda contenha as características originais daquele composto é chamada molécula.
Os átomos são constituídos de partículas subatômicas: elétrons, prótons e nêutrons.
O elétron é a carga negativa (-) da eletricidade. Os elétrons giram em torno do núcleo do átomo. Os prótons e os nêutrons se encontram aglomerados na parte central do átomo, o núcleo.
O próton é a carga positiva (+) da eletricidade. Átomos de elementos diferentes diferem pelo número de elétrons e prótons que contêm. No seu estado natural, um átomo de qualquer elemento contém um número igual de elétrons e de prótons.
Carga Elétrica
O nível de energia de um elétron é proporcional a sua distância do núcleo. Se for aplicada ao átomo uma energia suficiente, alguns dos elétrons abandonarão o átomo. Estes elétrons são chamados de elétrons livres, que é o movimento dos elétrons livres que produz a corrente elétrica num condutor metálico.
Certos átomos são capazes de ceder elétrons, outros são capazes de receber elétrons. Assim, é possível acontecer transferência de elétrons de um corpo para outro. Elétrons e prótons interagem. Prótons se repelem, o mesmo acontecendo com elétrons. Entre um próton e um elétron há atração mútua. A explicação está na carga elétrica. A carga do próton é positiva e a do elétron é negativa. Nêutrons não tem carga elétrica.
Lei das cargas elétricas:
Unidade Coulomb
A quantidade de carga elétrica de um corpo é determinada pela diferença entre o número de prótons e o número de elétrons que o corpo contém. Seu símbolo é Q, expresso numa unidade chamada de coulomb (C).
Um carga de um coulomb negativo, -Q, significa que o corpo contém uma carga de 6,25 x 108 mais elétrons do que prótons. Um carga de um coulomb positivo, +Q, significa que o corpo contém uma carga de 6,25 x 108 mais prótons do que elétrons.
Campo Elétrico
A característica fundamental de uma carga elétrica é a sua capacidade de exercer uma força. Esta força está presente no campo elétrico que envolve cada corpo carregado. Este campo de força é responsável pelos efeitos de atração e repulsão entre eles.
Cargas elétricas num campo elétrico estão sujeitas a uma força elétrica.
O campo elétrico é comumente representado por linhas imaginárias em torno do campo carregado.
Um corpo carregado manterá sua carga temporariamente, se não houver transferência imediata de elétrons para o corpo ou a partir dele. Nesse caso, diz-se que a carga está em repouso. A eletricidade em repouso é chamada de eletricidade estática.
Exemplos de campo elétrico
O campo elétrico sempre “nasce” nas cargas positivas (vetor) e “morre” nas cargas negativas. Quando duas cargas iguais são colocadas próximas uma da outra, é gerada uma região no meio das duas cargas isenta do campo elétrico.
Eletrização
O ato de fazer com que um corpo adquira carga elétrica é conhecido como eletrização. Um corpo neutro não tem carga elétrica, porque possui o mesmo número de prótons e de elétrons. Eletrização por atrito Quando dois corpos neutros são atritados entre si, haverá movimento de elétrons. Uma série denominada série triboelétrica indica o sinal da carga após a fricção.
Eletrização por contato
Quando dois corpos com cargas elétricas diferentes são colocados
em contato, eles trocam cargas elétricas.
Eletrização por indução
Um corpo que contém carga elétrica, ao ser aproximado do outro corpo neutro, sem tocá-lo, separa as cargas deste último.
Descarga de cargas elétricas
Quando dois corpos com cargas elétricas elevadas forem aproximados, os elétrons poderão “pular” do corpo com carga negativa para aquele carregado positivamente antes mesmo de os dois entrarem em contato.
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