Efisica

Carga elétrica

 


Qualquer ciência está baseada em certos conceitos que não tem definição. Esses conhecimentos são adquiridos intuitivamente. São chamados "os conceitos primitivos" ou "as noções gerais" dessa ciência. Na Geometria, por exemplo, as noções gerais são as de: ponto, reta e plano. São esses os três conhecimentos básicos para o estudo da Geometria, e não tem definição. Na Mecânica, os conceitos primitivos são: o de comprimento, o de tempo e o de força. Significa que uma pessoa já deve possuir esses três conhecimentos para depois estudar Mecânica. Assim como uma pessoa já deve saber o que é um ponto, uma reta e um plano, para depois estudar Geometria. A Geometria se utiliza das noções de ponto, reta e plano, mas não ensina o que eles são.

Também em Eletricidade existem os conhecimentos primitivos. São os mesmos três da Mecânica (comprimento, tempo e força) e mais o de quantidade de eletricidade ou carga elétrica. Carga elétrica não tem definição. Mas apesar de não ter definição, pode ser medida. Para medirmos as cargas elétricas precisamos resolver dois problemas:

1o) estabelecer um critério que nos permita dizer quando duas cargas elétricas são iguais, ou quando uma é múltipla ou submúltipla da outra;

2o) escolher uma carga elétrica como unidade, com a qual se possa comparar todas as outras cargas elétricas.

 

Critérios de igualdade e multiplicidade

 

Este critério será estabelecido para duas cargas elétricas puntiformes. Uma carga elétrica é chamada puntiforme quando podem ser desprezadas as dimensões do corpo que contém essa carga.

Suponhamos duas cargas elétricas puntiformes contidas em dois corpos 1 e 2. Para compará-las, imaginemos uma terceira carga puntiforme, auxiliar, contida em um corpo 3. A carga de 1 colocada à distância d da carga de 3, num certo meio, dará origem a uma força (de atração ou repulsão). A carga de 2, colocada à mesma distância d da carga 3, e, no mesmo meio, dará origem a uma força , (de atração ou repulsão). Podem acontecer dois casos relativamente aos módulos de e :

1o caso:

 

2o caso:



Figura 20

No primeiro caso dizemos que os corpos 1 e 2 possuem a mesma carga elétrica, ou a mesma quantidade de eletricidade. No segundo dizemos que o corpo 2 possui uma quantidade de eletricidade n vezes maior que a do corpo 1.

Representemos por Q2 e Q1 respectivamente essas quantidades de eletricidade. No 1o caso teremos Q2 = Q1. No 2o caso teremos Q2 = n Q1.

Esses critérios de igualdade e de multiplicidade consistem, portanto, em se considerarem as cargas elétricas como proporcionais às forças que elas podem exercer, pois eles dizem que, quando

,
também
,

ou seja:


Unidades de carga

 

Suponhamos que uma carga elétrica qualquer seja considerada a unidade de carga elétrica, isto é, seja uma carga elétrica escolhida para ser comparada com todas as outras cargas. Comparando as outras cargas com essa unidade, por meio do critério já fixado, nós mediremos essas outras. Assim, por exemplo, se considerarmos Q1 = 1 nós poderemos medir Q2. No 1o caso teremos Q1 = Q2, e portanto, Q2 = 1. No 2o caso, teremos Q2 = n.1, e portanto, Q2 = n. A carga elétrica do corpo 2 ficará então medida pelo número 1 ou n.

No capítulo Unidades de Carga Elétrica veremos como se escolhe a unidade de carga elétrica nos sistemas de unidades usuais.

 

 

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