Obs.: quando dizemos que um corpo é neutro, não significa dizer que o mesmo não tem carga elétrica e sim que a somatória de suas cargas negativas e positivas dá zero.

Conservação da Carga Elétrica

Por definição, num sistema isolado, quando dois corpos se interagem, a quantidade de carga elétrica perdida por um dos corpos tem que ser igual à quantidade de carga recebida pelo outro corpo. Baseado na definição acima, podemos enunciar o Princípio da Conservação das Cargas Elétricas:

“Num sistema isolado, a soma algébrica das cargas elétricas, sejam elas positivas ou negativas, é uma constante, ou seja, a carga total do sistema é conservada.”

É importante deixar bem claro que é a quantidade de prótons caracteriza um determinado elemento químico. Assim sendo, se um corpo ganhar ou perder prótons, ele perderá sua característica inicial, ou seja, alterará o tipo de elemento químico de que é composto.

Baseados nessa informação, podemos concluir que quando há trocas de cargas elétricas, em via de regra, há uma troca de elétrons e não de prótons entre os corpos que estão interagindo.

Condutores e Isolantes Elétricos (Dielétricos)

Na natureza, sob determinadas condições, existem materiais que resistem mais ou menos ao movimento de cargas elétricas. Aos que resistem mais denominamos de Isolantes Elétricos (dielétricos) e aos que resistem menos de Condutores Elétricos.

Para exemplificar, sabemos que a borracha é um bom isolante e que os metais em geral (ferro, cobre, alumínio, etc.), são bons condutores de eletricidade.

Nota: tanto o Corpo Humano quanto a Terra são condutores elétricos.

Como a Terra é muito maior comparado com os corpos utilizados em nossas experiências de Física, podemos enunciar o seguinte:

“Toda vez que um condutor elétrico que está carregado é ligado a Terra, o mesmo perde sua carga ficando neutro.”

Nos circuitos elétricos o símbolo da Terra ou muitas vezes denominado Fio Terra é representado a seguir:

Exercícios Resolvidos

01 – (FisMática) Em um sistema isolado, tem se inicialmente dois corpos idênticos A e B, com cargas elétricas Q_A = 12 μC e Q_B = –3 μC. Os dois corpos se interagem e depois de atingir o equilíbrio eletrostático são separados novamente. Qual o valor final da carga elétrica de cada corpo?

Resolução:

Após ser atingido o equilíbrio eletrostático, os dois corpos ficam com a mesma quantidade de carga elétrica.

Para calcularmos a quantidade de carga final de cada corpo, podemos simplesmente calcular a média aritmética:

Q_F = (Q_A + Q_B)/2 = [12 + ( –3)]/2 = 9/2   =>  Q_F = 4,5 μC

02 – (FisMática) Ainda referente ao exercício anterior, qual dos corpos ganhou e qual perdeu elétrons?

Resolução:

Inicialmente o corpo A tinha carga positiva (mais prótons do que elétrons). Depois do equilíbrio eletrostático, continuou com carga positiva, porém diminuiu seu valor o que nos leva a conclusão que ele recebeu elétrons do corpo B.

Por outro lado, inicialmente o corpo B tinha carga negativa (menos prótons do que elétrons). Depois do equilíbrio eletrostático, ficou com carga positiva, o que nos leva a conclusão que ele cedeu elétrons ao corpo A.

03 – (FisMática) Têm-se três esferas idênticas, uma carregada eletricamente com carga 5Q, outra com carga 7Q e a outra eletricamente neutra. Colocando-se as três esferas em contato qual será a carga final de cada uma?

Resolução:

Pelo fato das três esferas serem idênticas, após o contato e equilíbrio eletrostático, todas ficaram com a mesma quantidade de carga elétrica.

Para obtermos o resultado basta somar todas as cargas e dividir o resultado por três, lembramos que a esfera neutra tem carga líquida igual a zero.

Q_F = (5Q + 7Q + 0)/3 = 12Q/3  =>   Q_F  = 4Q