Carga Elétrica

A carga elétrica é considerada uma propriedade física que tem a capacidade de determinar e estimular as interações de caráter eletromagnético, sendo assim, ela pode ser detectada, ainda que com uma certa dificuldade, em uma considerável quantidade em corpos e elementos ao nosso redor.

A unidade de medida da grandeza utilizada para calcular a carga elétrica no Sistema Internacional de Unidades é o coulomb. O coulomb é representado pela C e recebeu este nome em uma homenagem ao cientista francês Charles Augustin de Coulomb, que no século XVIII publicou os sete tratados abordando algumas questões sobre eletricidade e magnetismo.

Para termos uma melhor compreensão acerca do fenômeno do que é a carga elétrica, é preciso ter em mente que uma molécula é formada por átomos. Os átomos, por sua vez, são constituídos por partículas elementares, tais como:

• Prótons: São partículas atômicas que foram detectadas no século XIX por Ernest Rutherford e Elgen Goldstein. Os prótons são carregados com carga positiva.
• Elétrons: Ao contrário dos prótons, são carregados com carga negativa. Os elétrons emitem radiações e estão localizados na eletrosfera, região que fica ao redor do núcleo do átomo.
• Nêutrons: Foram detectados pela primeira vez em 1932 e, ao contrário dos prótons e elétrons, os nêutrons não possuem carga elétrica.

Além disso, é importante salientar que os prótons e nêutrons contam com massa praticamente igual, no entanto os elétrons possuem massa bem menor.
Nas experiências que envolvem a eletrostática, as cargas elétricas geradas são geralmente equivalentes a um número bastante alto de cargas complementares. Sendo assim, é possível concluir que as cargas elétricas variam de forma contínua e não de maneira discreta.

Questões relevantes envolvendo a carga elétrica

É importante salientar que todos os corpos são constituídos por cargas elétricas, no entanto, é difícil detectar as suas propriedades, uma vez que a maioria dos corpos, quando se encontram eletricamente neutros, conta com uma quantidade equilibrada de prótons e elétrons. De uma forma geral, um determinado corpo conta com a possibilidade de ser eletrizado por meio de duas maneiras:

• Positivamente: Quando conta com mais prótons que elétrons.
• Negativamente: Quando possui mais elétrons do que prótons.

Nos estudos da carga elétrica, é importante também saber algumas conceituações referentes a Lei de Coulomb.

Lei de Coulomb

A Lei de Coulomb estipula que a força de atração ou repulsão existente entre dois corpos carregados é considerada proporcional diretamente em relação ao produto de suas cargas. Porém ela é inversamente proporcional ao quadrado da distância. Em outras palavras, de acordo com a Lei de Coulomb, duas cargas de valor de 1 coulomb, separadas pela distância de um metro, podem exercer uma sobre a outra uma força que, em termos práticos, equivale a várias toneladas. Diante disso, podemos aferir que coulomb é a grandeza utilizada para expressar altas quantidades de carga elétrica.

Além disso, para o estudo de carga elétrica, é possível utilizar, caso necessário, outras grandezas variáveis, já que o coulomb muitas vezes pode ser uma grandeza muito elevada. Sendo assim, outras unidades menores utilizadas podem ser tais como:

• Carga elementar
• Abcoulomb
• Statcoulomb
• nanocoulomb
• milicoulomb
• microcoulomb
• Ampère-hora

A carga elementar é considerada a menor quantidade de carga que pode ser detectada no ambiente. O valor da carga elétrica equivale a 1,6 x 10-19 C e, sendo assim, é atribuído à carga do elétron (que conta com sinal carregado negativamente) e também à do próton (que, por sua vez, conta com um sinal carregado positivamente).

A eletrização dos corpos

Para que um corpo, considerado inicialmente neutro, possa se tornar carregado eletricamente, é necessário que ele seja submetido a um processo conhecido como eletrização. Esse procedimento pode ocorrer de três maneiras distintas:

• A eletrização por contato: Esse tipo acontece partir do momento em que dois corpos condutores, sendo que um deles está devidamente eletrizado, são colocados em contato um com o outro e a carga elétrica existente passa a ser redistribuída entre os dois. Dessa maneira ocorre um equilíbrio eletrostático. Ao término desse encontro, os dois corpos passam a apresentar cargas iguais.
• A eletrização por atrito: Esse tipo acontece a partir do momento em que dois corpos neutros e constituídos de materiais distintos são colocados em atrito entre si. Sendo assim um deles consegue obter elétrons (que fica então carga negativa) e o outro perde elétrons (que passa a ter então carga positiva). Nesse processo de eletrização os dois corpos em atrito passam a possuir carga de módulo igual, porém com sinais diferentes.
• Eletrização por indução: Esse processo é caracterizado por três fases complementares. Na primeira ocorre um corpo eletrizado se aproxima de um corpo neutro, isso possibilita que cargas sejam separadas. Já na segunda, é conectado um condutor ao corpo neutro, unindo ele a terra e possibilitando que uma parte desse condutor possa ser neutra.

Já na última etapa, o corpo da terra é desconectado e ele então passa a ser eletrizado com a mesma carga do corpo utilizado separar as cargas.