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Cargas eletricas
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O eletromagnetismo foca na propriedade das partículas que chamamos de carga elétrica. Esta carga pode ser positiva ou negativa e, geralmente, é um múltiplo inteiro de uma unidade fundamental de carga, que corresponde à carga do elétron.
ID:(822, 0)
Barra depois de se separar do motorista
Conceito
Se o corpo carregado for separado, a repulsão entre cargas iguais faz com que elas se distribuam sobre a superfície do condutor:
Para que isso ocorra, é necessário que as cargas possam se deslocar dentro do corpo. Stephen Gray [1] identificou esse tipo de material, apontando que são condutores de cargas elétricas. Por outro lado, existem materiais nos quais esse deslocamento não ocorre, sendo descritos como isolantes.
[1] "Documented experiments - not a formal paper" (Experimentos documentados, não um artigo formal), Stephen Gray, Philosophical Transactions of the Royal Society, 1729-1730
ID:(1902, 0)
Barra em contato com o condutor
Conceito
Quando um corpo carregado é aproximado de um condutor, este último se polariza, fazendo com que as cargas opostas se aproximem do corpo carregado. Ao entrar em contato, as cargas se transferem, neutralizando parte das cargas do corpo carregado e deixando um excedente de cargas no condutor:
Esse fenômeno também está associado ao fato de que cargas do mesmo tipo (positivas ou negativas) se repelem, enquanto cargas de tipos opostos se atraem. Esse princípio foi introduzido por Charles-Augustin de Coulomb [1] em seu estudo sobre as forças entre cargas elétricas.
[1] "Premier Mémoire sur lÉlectricité et le Magnétisme" (Primeiro Memória sobre Eletricidade e Magnetismo), Charles-Augustin de Coulomb, Académie Royale des Sciences em Paris, 1785.
ID:(1901, 0)
Exemplo de conservação de carga
Imagem
Um exemplo clássico de conservação de carga ocorre quando um fóton em um raio gama gera um par de partículas composto por um elétron e um pósitron. O fóton original não possui carga, enquanto o elétron tem uma carga de -1.6e-19 Coulombs (negativa) e o pósitron, que é a contraparte de antimatéria do elétron, possui uma carga de +1.6e-19 Coulombs (positiva).
Esse fenômeno podia ser observado nas antigas câmaras de nuvens usadas por físicos para estudar partículas:
Nessas câmaras, as partículas induzem a condensação no vapor de água saturado, deixando trilhas visíveis. Como a câmara está colocada em um campo magnético, as cargas elétricas são desviadas, criando imagens em espiral. Com cargas opostas, uma partícula espirala em uma direção enquanto a outra espirala na direção oposta.
ID:(11362, 0)
Número de elétrons
Conceito
O elétron foi descoberto por J.J. Thomson [1,2], que também determinou sua carga, $e$, que é igual a $-1.6\times 10^{-19}C$. Portanto, o número de elétrons ($n_e$) pode ser determinado a partir de la carga de todos os elétrons ($Q_e$) dividido por la carga eletrônica ($e$), resultando em:
| $ n_e =\displaystyle\frac{ Q_e }{ e }$ |
[1] "Cathode Rays" (Raios catódicos), J.J. Thomson, Philosophical Magazine, 1897
[2] "On the Charge of Electricity Carried by the Ions Produced by Röntgen Rays" (Sobre a carga de eletricidade transportada pelos íons produzidos por raios de Röntgen), J.J. Thomson, Philosophical Magazine, 1897
ID:(15777, 0)
Número de íons
Conceito
Svante Arrhenius, em sua tese de doutorado [1], postulou que existem partículas com múltiplas cargas de elétrons, conhecidas como íons. Portanto, seu número depende da carga total e do múltiplo da carga do elétron. Assim, o número de íons tipo k ($n_{i,k}$) é calculado a partir de la carga iônica i ($Q_i$) dividido pela carga de cada íon, que é La carga eletrônica ($e$), multiplicado por la valência ($z$):
| $ n_{i,k} =\displaystyle\frac{ Q_{i,k} }{ z_k e }$ |
[1] "Recherches sur la conductibilité galvanique des électrolytes" (Pesquisa sobre a Condutividade Galvânica dos Eletrólitos), Svante Arrhenius, Tese de Doutorado, 1884
ID:(15776, 0)
Carga total
Conceito
La charge ($Q$) total pode ser calculado somando o número de elétrons ($n_e$) multiplicado por la carga eletrônica ($e$) e a soma de o número de íons tipo k ($n_{i,k}$) multiplicado por la valência ($z$), com este número sendo multiplicado por la carga eletrônica ($e$):
| $ Q = n_e e + \displaystyle\sum_k n_{i,k} z_k e $ |
Como as cargas opostas se compensam, não é possível determinar o número total de cargas, nem quantas dessas são positivas ou negativas.
ID:(15778, 0)
Modelo
Top
Parâmetros
Variáveis
Cálculos
para 
, depois, selecione a variável: 
para 
Cálculos
Cálculos
Variáve 
Dado Calcular 
Objetivo : Equação A ser usado 
Equações
$ n_e =\displaystyle\frac{ Q_e }{ e }$
n_e = Q_e / e
$ n_{i,k} =\displaystyle\frac{ Q_{i,k} }{ z_k e }$
n_ik = Q_ik /( z_k * e )
$ Q = n_e e + \displaystyle\sum_k n_{i,k} z_k e $
Q = n_e * e + @SUM( n_ik * z_k , k )* e
ID:(15322, 0)
Número de elétrons
Equação
O número de elétrons ($n_e$) pode ser determinado a partir de la carga de todos os elétrons ($Q_e$) dividido por la carga eletrônica ($e$), resultando em:
| $ n_e =\displaystyle\frac{ Q_e }{ e }$ |
ID:(3211, 0)
Número de íons
Equação
O número de íons tipo k ($n_{i,k}$) é calculado a partir de la carga iônica i ($Q_i$) dividido pela carga de cada íon, que é La carga eletrônica ($e$), multiplicado por la valência ($z$):
| $ n_{i,k} =\displaystyle\frac{ Q_{i,k} }{ z_k e }$ |
ID:(15774, 0)
Carga total
Equação
La charge ($Q$) total pode ser calculado somando o número de elétrons ($n_e$) multiplicado por la carga eletrônica ($e$) e a soma de o número de íons tipo k ($n_{i,k}$) multiplicado por la valência ($z$), se este número for multiplicado por la carga eletrônica ($e$):
| $ Q = n_e e + \displaystyle\sum_k n_{i,k} z_k e $ |
ID:(15775, 0)