Quantificação da carga elétrica
Até agora temos falado de carga elétrica de corpos eletrizados por atrito e por contato, sempre nos referindo à carga elétrica de maneira bastante qualitativa, sem ainda discutirmos como quantificá-la.
| Este procedimento é análogo ao que realizamos para medir qualquer grandeza, como o comprimento. Neste caso, devemos dispor de uma unidade de medida (que pode ser o metro), juntamente com seus sub-múltiplos (o centímetro, milímetro etc). É também necessário que possamos comparar dois comprimentos para vermos qual é o maior e qual é o menor. |
Para realizar medidas da carga elétrica dos corpos precisamos estabelecer uma carga que será considerada como a unidade padrão de medida.
Escolheu-se, no Sistema Internacional de Unidades, como unidade de medida de carga elétrica, o Coulomb (cujo símbolo é C). A carga do elétron, por exemplo, expressa em Coulombs é:
e=1.6021x10-19 C
Percebe-se, então, que o coulomb é uma quantidade de carga muito grande. Nos fenômenos eletrostáticos que costumamos observar estão em jogo cargas muito pequenas, da ordem de um milionésimo de coulomb (o que mesmo assim equivale a muitos elétrons). Já numa nuvem que está para produzir um raio, pode haver cargas acumuladas da ordem de dezenas ou centenas de coulombs.
O nome Coulomb para a unidade de carga elétrica é uma homenagem ao cientista francês Charles Augustin Coulomb (1736-1806).
Agora vamos ver como podemos realizar medidas de carga elétrica.
Vamos supor que temos duas esferas condutoras iguais, A e B, que são presas a fios isolantes de seda. Estas esferas são eletrizadas por contato, tocando-as com um bastão eletrizado, por exemplo. A seguir, elas são separadamente colocadas em contato com um eletroscópio descarregado e dotado de uma escala.
Sendo a e b os números que representam os desvios provocados nas folhas do eletroscópio pelo contato com as esferas A e B, respectivamente, constatamos que a esfera B estava mais carregada do que a esfera A, pois as folhas do eletroscópio ficaram mais separadas com esta esfera do que com a outra.
Assim, elaboramos um procedimento para determinar qual carga é maior do que a outra. Já para dividir uma certa quantidade de carga elétrica em partes iguais, podemos pegar uma esfera condutora carregada e a colocar em contato com uma ou mais esferas idênticas, mas descarregadas.
Pelo contato entre elas, a carga se repartirá entre todas as esferas. Depois de separadas, cada uma das esferas terá uma certa proporção da carga da esfera inicial: metade, um terço, um quinto, e assim por diante, dependendo do número de esferas coloadas em contato. Podemos confirmar isto colocando cada uma das cargas em contato com um eletroscópio.
Para aprender sobre a conservação da carga elétrica, clique aqui.