La carica elettrica è una proprietà delle particelle elementari che compongono l'atomo. Ricordando che l'atomo è formato da protoni, neutroni ed elettroni, come segue:
protoni: Si trovano nel nucleo dell'atomo e hanno una carica elettrica positiva;
elettroni: Sono nell'elettrosfera, regione intorno al nucleo atomico, e hanno una carica elettrica negativa;
neutrone: Situato anche nel nucleo atomico, non ha carica elettrica.
Struttura atomica
L'atomo è formato da protoni, neutroni ed elettroni
L'unità di grandezza della carica elettrica nel Sistema Internazionale di Unità è il Coulomb, rappresentato dalla lettera C, in onore di Charles Augustin Coulomb.
Tutti i corpi sono formati da cariche elettriche, tuttavia, non è facile vedere le loro proprietà, come la maggior parte dei corpi, quando elettricamente neutri, hanno la stessa quantità di protoni e elettroni. Un corpo può essere elettrificato in due modi:
Positivamente: se ha più protoni che elettroni;
Negativamente: se ha più elettroni che protoni.
la carica elementare
La carica elettrica elementare è la più piccola quantità di carica che si può trovare in natura. Il suo valore è pari a 1,6. 10-19 C e è assegnato alla carica sull'elettrone (con segno negativo) e sul protone (con segno positivo).
Da questo valore, possiamo vedere che 1 C è un'unità molto grande per la carica elettrica, quindi è comune usare i suoi sottomultipli. I principali sono:
mC (milicoulomb) = 10-3Ç
µC (microcoulomb) = 10-6Ç
nC (nanocoulomb) = 10-9 Ç
Principi di elettrostatica
L'elettrostatica è la parte della fisica che studia i fenomeni associati alle cariche elettriche a riposo. È regolato dai seguenti principi:
Principio di conservazione della carica elettrica: la somma della carica elettrica di un sistema elettricamente isolato è costante;
- Quantizzazione della carica elettrica: secondo questo principio la carica elettrica è quantizzata, cioè sempre un multiplo del valore della carica elettrica elementare. La carica di un corpo è data dall'equazione:
Q = n. e
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Essere:
Q- la carica elettrica totale di un corpo;
n- il numero di elettroni persi o ricevuti;
e - la carica elementare (1.6. 10-19 ).
Principio di attrazione e repulsione delle cariche elettriche: cariche elettriche dello stesso segno si respingono e cariche di segnali opposti si attraggono.
Principio di attrazione e repulsione delle cariche elettriche
Le cariche elettriche degli stessi segnali si respingono e quelle di segnali diversi si attraggono
Elettrificazione
Affinché un corpo inizialmente neutro si carichi elettricamente, deve passare attraverso un processo di elettrificazione, che può avvenire in tre modi:
Elettrificazione ad attrito: quando due corpi neutri fatti di materiali diversi sfregano l'uno contro l'altro, uno di essi acquista elettroni (acquista carica negativa) e l'altro perde elettroni (acquista carica positiva). In questo tipo di elettrificazione i due corpi hanno una carica di uguale entità, ma di segno opposto.
Elettrificazione del contatto: si verifica quando due corpi conduttori, di cui uno elettrificato, vengono posti in contatto e la carica elettrica viene ridistribuita tra i due, stabilendo l'equilibrio elettrostatico. Alla fine di questo processo, i due corpi hanno la stessa carica.
Elettrificazione a induzione: questo processo di elettrificazione avviene in tre fasi:
inizialmente un corpo elettrificato si avvicina ad un corpo neutro, provocando in questo la separazione di carica;
quindi si collega un conduttore al corpo neutro, collegandolo a terra, provocando la neutralizzazione di una parte del conduttore;
infine, il corpo viene disconnesso da terra e viene elettrificato con la stessa carica, ma con segno opposto alle cariche del corpo utilizzate per indurre la separazione di carica.
di Mariane Mendes
Laureato in Fisica
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
TEIXEIRA, Mariane Mendes. "Cos'è la carica elettrica?"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-e-carga-eletrica.htm. Consultato il 27 giugno 2021.
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