(FGV) Deseja-se eletrizar um objeto metálico, inicialmente neutro, pelos processos de eletrização conhecidos, e obter uma quantidade de carga negativa de 3,2 μC. Sabendo-se que a carga elementar vale 1,6 . 10–19 C, para se conseguir a eletrização desejada, será preciso
a) retirar do objeto 20 trilhões de prótons.
b) retirar do objeto 20 trilhões de elétrons.
c) acrescentar ao objeto 20 trilhões de elétrons.
d) acrescentar ao objeto cerca de 51 trilhões de elétrons.
e) retirar do objeto cerca de 51 trilhões de prótons.
(FMJ-SP) O cobalto é um elemento químico muito utilizado na medicina, principalmente em radioterapia. Seu número atômico é 27 e cada elétron tem carga elétrica de –1,6 . 10–19 C. A carga elétrica total dos elétrons de um átomo de cobalto é, em valor absoluto e em C, igual a
a) 1,68 . 10–18.
b) 4,32 . 10–19.
c) 4,32 . 10–20.
d) 4,32 . 10–18.
e) 1,68 . 10–19.
Determine a quantidade de elétrons que deve ser perdida por um corpo para que ele adquira uma carga positiva que corresponda a 2,56 . 10 – 10 C.
Dado: a carga elementar vale 1,6 . 10–19 C.
a) 1,20 . 10 9
b) 2,60 . 10 9
c) 5,50 . 10 9
d) 1,60 . 10 9
e) 2,56 . 10 9
Suponha que a carga elétrica referente a um raio seja de 25 C. Determine a quantidade de elétrons que compõem essa descarga elétrica em termos de 10 20 partículas.
Dado: A carga elementar vale 1,6 . 10–19 C.
a) 1,56
b) 1,38
c) 2,56
d) 3,32
e) 1,16
Letra C
Para que o corpo torne-se negativamente eletrizado, o número de elétrons deve ser superior ao de prótons. Portanto, será preciso acrescentar determinada quantidade de cargas ao objeto. A quantidade de cargas é determinada a partir da definição de carga elétrica.
Letra D
O número de elétrons é igual ao número atômico do elemento. A carga elétrica é determinada a partir do produto do número de elétrons pelo valor da carga elementar.
Letra D
A quantidade de cargas é determinada a partir da definição de carga elétrica.
Letra A
A quantidade de cargas é determinada a partir da definição de carga elétrica.
Sabemos que todos os corpos são constituídos por átomos e os átomos são constituídos de elétrons, prótons e neutros. Desta forma, sabemos que os corpos possuem cargas elétricas. Portanto, para sabermos o valor da carga total de um corpo basta somarmos todas as cargas elétricas que nele existem. Geralmente dizemos que essa quantidade total de carga é igual a zero, pelo fato de a quantidade de carga positiva ser igual à quantidade de carga negativa, então consideramos o corpo como sendo eletricamente neutro.
Por decisões históricas convencionou-se que a carga do elétron é negativa e a carga do próton é positiva. Os nêutrons não possuem carga. Em relação ao próton, podemos dizer que ele possui carga com mesmo valor da carga de um elétron.
Como sabemos, todos os corpos possuem cargas elétricas, ora podem estar com excesso de elétrons, prótons ou podem estar neutros. Desta forma, para que um corpo tenda a ficar eletrizado, com carga negativa ou carga positiva, é preciso que ele receba ou peca carga. Hoje sabemos que os elétrons podem se mover, desta forma eles são facilmente transferidos de um corpo para outro.
É importante salientarmos que a carga total de um objeto é sempre um múltiplo inteiro do módulo da carga de um elétron. Não podemos nos esquecer também que o valor da carga de um elétron é igual a 1,6 x 10-19 C. Esse valor é conhecido como carga elementar.
Os experimentos realizados por Robert Milikan mostraram que a carga elétrica de um corpo é sempre um múltiplo inteiro da carga fundamental. Esse princípio é conhecido como Princípio da Quantização da Carga.
Um coulomb (1C) corresponde a uma quantidade de 6,25 x 1018 cargas elementares (elétrons). A carga elétrica de qualquer corpo é um múltiplo inteiro da carga fundamental, que vale 1,6 x 10-19 C.
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Para entender o que é carga elétrica, vamos voltar ao conceito de átomo.
Toda matéria é formada por átomos, que são partículas divisíveis e muito pequenas. Esses átomos são, por sua vez, compostos por partículas ainda menores, os elétrons, os prótons e os nêutrons.
Os prótons e os nêutrons ficam concentrados na parte central do átomo chamada núcleo. Já os elétrons ficam na parte externa do átomo, onde giram livremente em torno do átomo numa região chamada eletrosfera.
No átomo em seu estado natural, não existe predominância de cargas elétricas. Isso indica que o número de prótons é igual ao número de elétrons, o que torna o átomo um sistema eletricamente neutro. Mas quando o átomo perde ou ganha elétrons é correto dizer que o corpo está eletrizado.
Corpo eletrizado positivamente – quando perde elétrons.
Corpo eletrizado negativamente – quando ganha ou recebe elétrons.
É importante dizer que um corpo nunca perde ou ganha prótons. Isso porque os prótons estão localizados na parte central, ou seja, no núcleo do átomo.
Quando um corpo tem excesso de elétrons dizemos que ele ganhou elétrons. Mas quando o corpo tem excesso de prótons dizemos que ele perdeu elétrons.
Na natureza, a carga do elétron é a menor carga existente, em razão disso, essa carga foi escolhida como sendo um modelo padrão para as medidas da carga elétrica.
No Sistema Internacional de unidades, a carga elétrica é chamada Coulomb, em homenagem ao físico francês Charles Augustin de Coulomb.
A carga do elétron ou do próton, em módulo, tem valor igual a 1,6.10-19 C.
Geralmente, as cargas elétricas de um corpo são muito pequenas, tornando comum a utilização de submúltiplos.
• mC (milicoulomb) – 1 mC = 10 ¯³ C
• µC (microcoulomb) – 1
µC = 10 ¯6 C
• nC (nanocoulomb) – 1 nC = 10 ¯9 C
• pC (picocoulomb) - 1 pC = 10 ¯12 C
Medida da carga elétrica
A medida da carga elétrica acontece através da quantidade de elétrons ou prótons que a carga possui em excesso.
Quantificação de Carga elétrica
A carga elétrica de um corpo pode ser quantificada. Seu valor será sempre um múltiplo inteiro da carga elementar.
Isso acontece porque, ao ser eletrizado, um corpo recebe ou
perde elétrons. Para isso, é usada a seguinte equação matemática:
Q = n.e
Onde:
Q = quantidade de carga elétrica do corpo (C)
n = número de elétrons perdidos ou recebidos (C)
e = carga elementar (1,6.10-19 C)
Pode-se então concluir que a carga elétrica é uma propriedade que se encontra, por natureza, inseparavelmente ligada a determinadas partículas elementares; e que proporciona a estas partículas uma capacidade de interação mútua, de natureza elétrica.
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