Você já percebeu que quando o ar está mais seco o cabelo fica eriçado ao ser penteado? Alguma vez você sentiu um choque ao encostar-se em algum objeto metálico, como um automóvel?
* Atrás de todos esses fenômenos estão as cargas elétricas e as forças produzidas por elas.
DESCOBERTA DO ELÉTRON
Por volta de 624 a. C- 556 a.C Tales de Mileto notou que ao atritar um pedaço de âmbar no pelo de um animal, o âmbar atraia outros objetos, como penas e pedacinhos de palha. Como a palavra grega correspondente a âmbar é élektron dizemos que esses corpos, quando atritados "estão eletrizados" e dela derivam as palavras elétron e eletricidade.
No entanto, as mesmas propriedades do âmbar só foram estudadas com mais detalhes no século XVI por William Gilbert que observou o mesmo efeito em diversos outros materiais, como vidro, enxofre, seda, lã entre outros. Em 1672, o alemão Otto von Guericke construiu o primeiro gerados de cargas elétricas. O dispositivo consistia em uma esfera de enxofre que, ao ser girada por uma manivela e esfregada com a mão ou com um pedaço de couro seco, produzia grande quantidade de eletricidade estática, capaz de atrair pequenos objetos, como pedaços de palha, papel e penas.
Em 1729 Stephen Gray descobriu que a eletricidade pode fluir de um corpo para outro, Gray observou que alguns materiais permitiam a condução da eletricidade, e outros não. Nessa época Fay realizou um experimento em que atraia uma fina folha de ouro com um bastão de vidro atritado. Porém, ao encostar o bastão na folha, esta era repelida. Na época acreditava-se que a eletricidade fosse um fluído, que passava de um corpo a outro. Haveria dois tipos de fluídos: eletricidade vítrea ou positiva e a eletricidade resinosa ou negativa.
A ideia dos dois fluídos permaneceu até 1750 quando Benjamin Franklin estabeleceu que os dois tipos de eletricidade existiam em um único fluido em qualquer corpo. Parte do que ele descobriu veio de sua famosa e perigosa experiência com uma pipa empinada em um dia de tempestade. Franklin propôs uma teoria que considerava a carga elétrica um único fluido elétrico que podia ser transferido de um corpo para o outro: o corpo que perdia esse fluído ficava com falta de carga elétrica e o que recebia com excesso de carga elétrica. Hoje sabemos que um corpo com excesso de elétrons está eletrizado negativamente e um corpo com falta de elétrons encontra-se eletrizado positivamente.
A eletricidade começou a se desenvolver rapidamente com as descobertas de Alessandro Volta, os trabalhos de John Dalton, Hans Christian Orested, André Marie Ampère, Michael Faraday, Georg Simon Ohm e Gustav Kirchhoff.
A eletricidade começou a se desenvolver rapidamente com as descobertas de Alessandro Volta, os trabalhos de John Dalton, Hans Christian Orested, André Marie Ampère, Michael Faraday, Georg Simon Ohm e Gustav Kirchhoff.
Algumas experiências e trabalhos realizados no final do século XIX foram fundamentais para modificar a visão que se tinha dos fenômenos elétricos. Entre eles se destacam a descoberta do elétron como constituinte da matéria, feita por Joseph John Thomson, a comprovação experimental da existência do átomos e moléculas de Jean Baptiste Perin e o modelo planetário de Ernest Rutherford, assim, os fenômenos elétricos ganharam consistência maior com o modelo baseado na estrutura atômica da matéria.
CARGA ELÉTRICA
Sabemos hoje que a matéria é formada de átomos que são inúmeras partículas menores que chamamos de próton, nêutron e o elétron. Os prótons e nêutrons estão arranjados na pequeníssima região central que constitui o núcleo do átomo. Os elétrons, por sua vez, deslocam-se rapidamente em torno do núcleo do átomo, distribuídos em diversos níveis de energia localizados numa região denominada eletrosfera.
Experiências revelaram que os prótons e os elétrons são partículas eletrizadas que apresentam comportamentos opostos, mas com igual intensidade. Os nêutrons por sua vez são partículas eletricamente neutras. Entretanto, em valor absoluto, as cargas elétricas do próton e do elétron são iguais. Esse valor absoluto é denominado carga elétrica elementar e é simbolizada por "e". Recebe o nome de elementar porque é a menor quantidade de carga que podemos encontrar isolada na natureza. Convencionou-se estabelecer que a carga elétrica associada ao próton é positiva, enquanto a carga elétrica associada ao elétron é negativa. É o equilíbrio entre o número total de prótons no núcleo e o número total de elétrons na eletrosfera que torna o átomo eletricamente neutro. Quando esse equilíbrio é rompido, caso em que o átomo perde ou ganha elétrons ele se transforma em íons.
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| Átomo |
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| Na+ íonspositivo (perde elétrons) e Cl- íon negativo (ganha elétrons) |
m = 5,70. 10-¹² kg/C
e
Entre 1906 e 1913 o físico Robert Andrews Millikan conseguiu estabelecer experimentalmente que a carga do elétron é a menor carga elétrica e portanto indivisível seu valor é:
Para calcular a quantidade de carga elétrica Q em excesso ou em falta é dado a seguinte equação:
Com base nos resultados de J.J Thomson e Millikan foi possível determinar a massa dessa partícula:
m = 9,1314.10-³¹ Kg
1) Assista o documentário sobre a descoberta da eletricidade e dê sua opinião sobre o uso de animais e seres humanos nas descobertas científicas e o papel da igreja naquele tempo e nos dias atuais. Discuta também a rivalidade entre os cientistas existentes naquela época.
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