Conceitos Iniciais
Eletrostática é a área da Física que abrange o estudo das cargas elétricas em repouso.Os fenômenos eletrostáticos estudados por essa área do conhecimento surgem em decorrência da força de atração e repulsão que as cargas elétricas exercem umas sobre as outras. Neste texto, falaremos sobre algumas das principais propriedades da Eletrostática, tais como carga elétrica, eletrização, força elétrica, potencial elétrico, campo elétrico e energia potencial elétrica.
CARGA ELÉTRICA A carga elétrica é uma propriedade física inerente aos prótons e elétrons
(os nêutrons não possuem esta propriedade) que confere a eles a capacidade de interação mútua. Isto faz com que prótons e elétrons apresentem a capacidade de exercer uma força entre si. No SI (Sistema Internacional de Unidades), a unidade de carga elétrica é o coulomb (C). Por convenção, acarga elétrica do próton é positiva e a do elétron é negativa, cujo módulo é chamado de carga elementar e vale: e=1,6.10-19C
1.2 Corpos Eletrizados Corpo neutro é aquele que tem uma quantidade igual de elétrons e prótons. Corpo eletrizado é aquele que possua uma quantidade diferente de prótons e elétrons.· Essa diferença só pode ser obtida acrescentando-se ou retirando-se elétrons do corpo, visto que os prótons estão presos ao núcleo do átomo e, portanto, apresentam
uma quantidade fixa para cada átomo.
PRINCÍPIOS DA ELETRÓSTATICA
São dois princípios
1.4 Princípio da Atração e Repulsão
i) Partículas com cargas elétricas do mesmo sinal se repelem e ·
ii) Partículas com cargas elétricas de sinais opostos se atraem.
1.5 Princípio da Conservação da Carga elétrica
Num sistema eletricamente isolado (que não pode trocar cargas elétricas com outros corpos), a soma algébrica das quantidades de cargas elétricas permanece constante. · Isto não impede quese o sistema possui vários corpos os elétrons possam se transferir de um corpo para outro, apenas prova que a quantidade de elétrons e prótons existentes dentro do sistema no início e no final do processo é a mesma. Analisando-se este fato de outra maneira, pode-se concluir que elétrons, prótons e nêutrons não podem ser criados nem destruídos. Portanto, a partir do momento em que existe um conjunto de corpos de ntro do sistema físico, a quantidade dessas partículas é inalterável
Condutores e Isolantes Elétricos
Os fenômenos elétricos dependem dos portadores de carga elétrica, ou seja, das partículas eletricamente carregas que podem se mover dentro do material. Os portadores de carga elétrica, mais comuns são:
Os materiais podem ser classificados eletricamente como:
· os elétrons livres - elétrons das últimas camadas eletrônicas que deixam os átomos nos quais orbitam e movem-se pelos espaços interatômicos. Este fenômeno ocorre predominantemente nos metais. · os íons positivos e negativos - provenientes de uma dissociação iônica ou de uma ionização. Ocorrem predominantemente nas soluções eletrolíticas e nos gases ionizados |
· condutores - todo material no qual os portadores de carga elétrica apresentem grande mobilidade (como os metais) |
· isolantes ou dielétricos - todo material que dificulte ou impeça a movimentação dos portadores de carga elétrica (como o plástico e a borracha). |