ELETRICIDADE
A humanidade
tornou-se dependente da energia elétrica. Principalmente nos centros urbanos, é
impossível pensar a organização das cidades e das pessoas sem a utilização
desse tipo de energia.
De onde vem a eletricidade?
Civilizações antigas já haviam observado algumas
propriedades elétricas da matéria. O termo eletricidade se origina da palavra
grega elektron, nome dado ao âmbar – um tipo de resina parecido com plástico –,
que, ao ser atritado com a lã, tornava-se capaz de atrair pequenos pedaços de
palha, penas, poeira etc. Contudo, foi somente a partir do século XVIII que os
fenômenos elétricos começaram a ser entendidos e explicados.
•
A figura mostra uma família numa casa rústica.
Você acha que eles utilizam a energia elétrica? Onde? De onde viria essa
energia? _______________________________________________
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Durante a noite, essa família pode iluminar a
casa? Como?______________________________
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Seria possível as pessoas dessa família
utilizarem aparelhos celulares, computadores e outros aparelhos eletrônicos?_________________________________________________________
Carga e interações elétricas
Até o início do século XX, a eletricidade, assim como o calor, era
considerada um fluido, uma substância que podia passar de um corpo para outro.
Essa interpretação foi modificada pela proposição de um modelo atômico,
esquematicamente ilustrado na figura a seguir:
De acordo com esse modelo, os átomos são compostos de partículas menores: prótons, com carga elétrica positiva; elétrons, com carga elétrica negativa; e nêutrons, com carga elétrica nula. Os prótons e os elétrons têm a mesma quantidade de carga elétrica. Essas cargas são as responsáveis pelas interações elétricas que permitem o funcionamento dos diversos aparelhos elétricos, a emissão de luz
pelas lâmpadas, os relâmpagos, os choques elétricos etc.
A unidade de carga elétrica no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o coulomb, representado pela letra C. Entretanto, uma carga de 1 C (um coulomb) é muito grande (corresponde a bilhões de bilhões de elétrons) e, em geral, utilizam-se submúltiplos dessa unidade, como o milicoulomb (mC – um milésimo de um coulomb) e o microcoulomb ( C – um milionésimo de um coulomb). Observe a tabela a seguir:
Em geral, na matéria, o número de prótons é igual ao número de
elétrons.
Por isso, a carga elétrica total de um objeto muitas vezes é nula e
suas características elétricas não são percebidas. Apenas quando o número de
prótons é diferente do número de elétrons, a matéria passa a apresentar
propriedades elétricas evidentes. Dessa forma, pode-se dizer que um corpo está
eletrizado quando o número de prótons que o compõe é diferente do número de
elétrons que ele possui naquele momento.
Se um corpo possui mais prótons do que elétrons, ele terá
carga elétrica positiva; se possuir mais elétrons do que prótons, terá carga
elétrica negativa. Quanto maior a diferença entre a quantidade de prótons e
elétrons, maior será a carga elétrica do corpo, que pode ser medida por meio da
força elétrica que essa carga é capaz de produzir sobre outras cargas. Quando
duas cargas têm o mesmo sinal, elas se repelem (se afastam), mas, quando seus
sinais são contrários, elas se atraem.
Como há mais prótons do que elétrons, a carga total é positiva. Aliás, uma carga enorme!
Atividade 1 Quanta carga elétrica
Um cabo elétrico apresenta carga elétrica negativa de –3,2 ⋅ 10–15 C. Esse objeto está com mais elétrons ou menos elétrons em relação ao número de prótons? Calcule a diferença entre o número de prótons e de elétrons nesse cabo.
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