A carga eletrostática é a troca de carga que acontece quando duas superfícies entram em contato Contacto ou separado. O artigo discute sobre o que é a carga eletrostática e como encontrá-la.
O conceito eletrostático originou-se de uma força sem contato que as cargas empregam umas nas outras. Significa as propriedades de cargas em movimento lento, pois a força entre elas é grande. A lei de Coulomb descreve essa força como 'força eletrostática' que provoca a troca de carga.
A carga se move lentamente quando está em um estado eletrostático ou equilíbrio estático. Ocorre quando nós esfregar as superfícies de dois objetos e, em seguida, as cargas em cada superfície são transferidas para outra superfície. Antes de esfregar, qualquer objeto está em uma estado neutro. ou seja, seu átomo tem um número igual de cargas positivas ou negativas.
Mas quando esfregamos as superfícies, ele ganhou elétrons ou prótons adicionais. Quando as partículas recebem mais íons positivos do que negativos, elas se tornam partículas carregadas positivamente. Nessas partículas, o número de prótons é maior que o número de elétrons. Considerando que, quando as partículas adquirem mais íons negativos, torna-se uma partícula carregada negativamente, como os elétrons.
Exemplo eletrostático
Suponha que esfreguássemos a haste neutra e o tecido de seda um no outro. A carga negativa se move da haste para o tecido de seda e a carga positiva do tecido de seda se move para a haste. É assim que a carga líquida negativa no tecido de seda contrabalança a carga líquida positiva na haste. É uma condição eletrostática, enquanto a força responsável por tal condição é chamada de 'forca eletrostatica,.
(crédito: obturador)
Cargas iguais ou semelhantes se opõem. ou seja, negativo carga repele carga negativa ou positicarga ve repele carga positiva. Considerando que cargas diferentes se atraem, ou seja, carga positiva atrai carga negativa. Mesmo que as cargas se atraem ou se repelem, elas ainda estão se ligando dentro do átomo devido a outra força sem contato chamada 'força nuclear', que é mais forte que a força eletrostática.
Leia mais sobre Tipos de Forças.
O que é a Carga na Força Eletrostática?
A carga na força eletrostática é a carga semelhante ou diferente que causa rforça epulsiva e atrativa.
A força eletrostática é repulsiva ou atrativa, operando entre partículas carregadas diferentes ou semelhantes. É repulsivo se as partículas carregadas após uma troca tiverem a polaridade exata. Se eles têm uma polaridade oposta, então a força eletrostática é atrativa.
Uma vez que a carga é uma propriedade fundamental do foscor, todos os seus componentes possuem uma carga com um valor que pode ser zero, positivo ou negativo. O próton, uma partícula carregada positivamente, está ligado ao núcleo atômico por força nuclear forte, enquanto o elétron, uma partícula carregada negativamente, se move perto do núcleo. Isso significa que o sinal de partículas carregadas denota se o átomo tem elétrons extras e falta de elétrons.
A força eletrostática entre um próton positivo e um elétron negativo dentro do átomo é responsável pela força do átomo. Exerceu a uma distância de 10-6m, que é o décimo de diâmetro de um núcleo atômico.
- Suponha que uma matéria possua exatamente as cargas positivas e negativas, a força entre as cargas tem carga líquida zero.
- Se duas cargas interagindo, positivas e positivas ou negativas ou negativas, a força eletrostática entre as cargas é repulsiva e tem um sinal '+' positivo. A força repulsiva positiva entre duas cargas é fraca. Por isso, força nuclear é necessário para ligar ambas as cargas.
- Se duas cargas que interagem são positivas e negativas, a força eletrostática entre cargas é atrativa e tem sinal negativo '-'. A força negativa atrativa é suficiente para ligar duas cargas diferentes.
(crédito: Shutterstock)
O que é a Primeira Lei da Carga Eletrostática?
A lei de Coulomb de atração e repulsão é a primeira lei da carga eletrostática.
A força eletrostática é chamada de "força de Coulomb", definida por Lei de Coulomb que diz,
“A magnitude da força eletrostática entre duas cargas é diretamente proporcional à magnitude de ambas as cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.”
A força eletrostática ou Força de Coulomb entre duas cargas que interagem q1 e q2 separados pela distância r é,
F ∞ q1q2/r2
F=keq1q2/r2
Onde a constante de proporcionalidade ke é o constante de coulomb.
ke é igual a 1/4πɛ0
Já o ɛ0 é uma constante elétrica com valor de 8.85 x 10-12 C2/Nm2
E π = 3.14
Substituindo todos os valores,
ke= 1/4 * 3.14 * 8.85 * 10-12
ke = 9 x 109 Nm2c-2
De (*), aprendemos que a força da força eletrostática é alterada alertando as duas variáveis a seguir:
A magnitude de ambas as cargas
Quanto mais carregamos um objeto, melhor ele atrai ou repele um ao outro. Suponha que assumimos cargas positivas em duas hastes. Se esfregarmos pouco as duas hastes, isso também aumentará pouco a magnitude das cargas positivas nela. A fricção melhora a força da força eletrostática entre duas cargas positivas, de modo que as cargas se repelem mais. Se uma das hastes ganha uma carga positiva e a outra ganha uma carga negativa, ambas as hastes se atraem devido à transferência de carga diferente após a fricção.
A distância entre as cargas
Quanto mais aumentamos a distância, menos cargas se atraem ou se repelem. Se as hastes forem aproximadas umas das outras após a fricção, elas atraem ou repelem mais conforme a força do força eletrostática aumenta devido à pequena distância entre cobranças. Mas a força eletrostática torna-se próxima de zero quando aumentamos a distância entre as cargas para infinitamente grande.
Como a lei de Coulomb de atração ou repulsão é a lei do inverso do quadrado, Isto é, força inversamente proporcional à distância, idêntico a Lei da gravitação de Newton. A força coulomb ou eletrostática é mais forte que a força da gravidade, mas ambas as forças sem contato diminuem com a distância. Mesmo assim, o força da gravidade é atrativa, mas a força eletrostática é repulsiva ou atrativa.
A magnitude e o sinal da força eletrostática são descritos pelas duas cargas que interagem dentro de um átomo, e não pela massa de um objeto.
Como encontrar a carga eletrostática?
A carga eletrostática é descoberta pela lei da conservação da carga.
A lei de conservação afirma que as cargas elétricas não criam ou destroem após a fricção; eles se transferem de uma superfície para outra. Isso leva a transformações na polaridade de um objeto onde a carga é transferida, e essa carga transferida é conhecida como 'carga eletrostática'.
(crédito: Shutterstock)
Conforme lei da conservação da carga, q = não
Considerando que n é positivo e inteiros negativos dependem de um sinal de carga, e e é carga eletrônica com um valor de 1.60 x 1019 C.
Então, um próton com sinal positivo, tem valor q = + 1.60 x 1019 C e um elétron com sinal negativo, tem valor q = -1.60 x 1019 C.
Exemplo eletrostático
Vamos introduzir as cargas positivas ou negativas no objeto neutro que tem carga líquida zero, ou seja, q = 0
Suponha que tragamos um bastão carregado positivamente com carga líquida +q = 6e perto da esfera neutra. O bastão carregado positivamente tem seis prótons que se afastam um do outro, pois é repulsivo. Assim, seus dois prótons se transferem para uma esfera neutra, tornando-a positivamente carregada com carga líquida +q = 2e, enquanto a carga líquida da haste se torna +q = 4e.
As cargas totais do sistema de estrada e esfera antes da transferência são 6e, e após a transferência é 6e. É assim que as cargas totais do sistema são conservadas, e podemos descobrir uma carga eletrostática após a transferência.
Leia mais sobre Leis de Conservação.
O que é a Unidade de Carga Eletrostática?
A unidade de carga eletrostática é a Coulomb (abreviado como C).
A unidade do sistema eletrostático é usada para medir grandezas elétricas como corrente, tensão e carga. A força exercida sobre outras cargas definiu a carga eletrostática na unidade eletrostática. A unidade SI de carga eletrostática é Coulomb (C), e a unidade CGS é Statcoulomb (estatC).
1C = 3.3 x 10 -10 estadoC.
No Unidades do Sistema Internacional (SI), as cargas derivam da lei de atração ou repulsão de Coulomb, assumindo a permissividade como uma quantidade adimensional. O Centímetro-Gram-Segundo (CGS) unit, como statcoulomb, também é conhecido como o unidade eletrostática de carga (esu) or franklin (fr).
A principal razão para expressar a carga eletrostática na unidade CGS é expressar outras leis do eletromagnetismo.
Leia também:
Olá, sou Manish Naik e concluí meu mestrado em Física com Eletrônica de Estado Sólido como especialização. Tenho três anos de experiência em Redação de Artigos na disciplina de Física. Redação, que visava fornecer informações precisas a todos os leitores, desde iniciantes até especialistas.
Nos meus momentos de lazer, adoro passar o tempo na natureza ou visitar locais históricos.
Estamos ansiosos para conectar você através do LinkedIn –