Toda substância na natureza é composta da união de partículas muito pequenas chamadas de moléculas, esta é a menor parte ao qual se pode dividir uma substância sem que esta perca suas características próprias. A molécula da água, por exemplo, é constituída de dois átomos de hidrogênio ligados a um de oxigênio, sua fórmula original amplamente conhecida é H O, temos entre suas características o seu estado natural líquido e sua transparência. Assim como a água cada substância, devido a sua estrutura atômica apresenta sua característica própria.
As moléculas são formadas de átomos e estes compostos da união de três tipo de partículas bem menores denominadas prótons, elétrons e nêutrons. No núcleo dos átomos se encontram os nêutrons e os prótons, girando ao seu redor e bem distantes estão os elétrons.
As cargas elétricas em um átomo são distribuídas da seguinte forma: Os prótons possuem carga positiva, os elétrons carga negativa e os nêutrons não possuem carga elétrica. Prótons repelem prótons, por apresentarem o mesmo tipo de carga, o que ocorre também entre elétrons, já elétrons com prótons se atraem mutuamente por possuírem cargas elétricas opostas.
Os elétrons das últimas camadas dos átomos, por se encontrarem a uma distância maior do núcleo possuem maior facilidade de liberação, devido a sua menor força de atração.
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Em um átomo em equilíbrio o número de prótons será igual ao de elétrons, ou seja, o átomo se encontrará neutro. Quando o número de elétrons for maior que o de prótons o átomo se encontrará carregado negativamente já se o número de prótons for maior do que o de elétrons se encontrará com falta de elétrons e consequentemente estará carregado positivamente.
Assim como os átomos, qualquer corpo pode se apresentar numa dessas três condições se comportando similarmente.
O módulo da força entre dois corpos puntiformes eletricamente carregados, sendo de atração ou repulsão é calculada pela fórmula abaixo.
Onde:
f - Força de interação entre os corpos em Newton (N).
q1, q2- Cargas dos corpos em Coulombs (C).
d - Distância entre os corpos em metros (m).
K - Constante de Coulomb que é igual a aproximadamente 8,99 . 10 N.m2/C
Para que haja fluxo de elétrons em um condutor é necessário que entre dois pontos deste condutor exista uma diferença de potencial ddp, para isto é necessário a utilização de fontes de energia. Em alguns casos fatores como: calor, luz, pressão etc. são capazes também de criar uma ddp, dependendo do material utilizado. Temos como exemplo as células fotoelétricas que ao detectarem a presença de luz geram uma corrente elétrica que reduz a sua resistência permitindo o disparo de circuitos eletrônicos de acionamento. O fluxo de elétrons (convencional) do ponto de maior potencial em sentido ao de menor potencial é chamado de corrente elétrica.
Corrente elétrica em um condutor
Esta corrente será diretamente proporcional a diferença de potencial e inversamente proporcional a resistência do material que será composto o fio condutor. Como unidade de medida para a ddp temos a tensão representada em Volt(V), para a corrente elétrica o Àmperes (A) e para a resistência do material à passagem da corrente elétrica a unidade Ohm (Ω).
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