Carga elétrica, cuja unidade no SI é o Coulomb (C), é a propriedade das partículas que define sua interação elétrica. Cargas iguais se repelem e cargas opostas se atraem, portanto, corpos eletricamente carregados positivamente se repelem e carregados negativamente se atraem. Corpos neutros não são necessariamente descarregados: ser neutro significa que o corpo possui a mesma quantidade de carga positiva e negativa. Materiais condutores são aqueles que possuem elétrons livres, e estes se movem com facilidade. Já os materiais isolantes possuem muito pouca ou nenhuma quantidade de elétrons livres. O movimento de carga nos materiais gera corrente elétrica.
Corrente elétrica, cuja unidade no SI é o ampère (A), é a relação entre a quantidade de carga que passa por um certo ponto em determinado tempo. O coulomb é definido como a carga que passa por um ponto em 1 segundo quando existe uma corrente de 1A naquele ponto. Logo, 1C = (1A)(1s). Como a corrente i é dada por uma taxa de variação, ela será expressada por i = dq / dt.
Lei de Coulomb expressa a força eletrostática entre duas cargas pontuais, q1 e q2 em (ou quase em) repouso, separadas por uma distância r. Como a força é uma grandeza vetorial, é adicionado à fórmula um vetor unitário, que vou chamar de û, que serve apenas para dar a direção e o sentido da força. Logo temos:
O cálculo da força entre duas cargas pode ser feito em pares. Ou seja, se temos 3 cargas, a força resultante em cada uma delas é a soma vetorial da força entre ela e cada uma das outras duas (calculou em pares).
Teoremas:
- uma casca com distribuição uniforme de carga atrai ou repele uma partícula carregada posicionada do lado de fora dessa casca como se a carga estivesse no centro da casca
- se tem uma partícula carregada dentro da casca com distribuição uniforme de carga, não tem força eletrostática da casca nessa partícula
Carga elementar é a constante física (e = 1,602 x 10^-19C) que denota a unidade mínima de carga, que é uma grandeza quantizada. Ou seja, as cargas elétricas podem ser descritas como ne, sendo n um número inteiro qualquer. Ou seja, a carga elétrica é quantizada. A carga também respeita a lei de conservação: a carga elétrica de qualquer sistema isolado é constante.
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