Por que prótons e elétrons se atraem?

Perguntado por: lrosa . Última atualização: 24 de fevereiro de 2023
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Prótons e elétrons apresentam uma propriedade chamada carga elétrica, considerada positiva para os prótons e negativa para os elétrons. Devido a esta carga elétrica, prótons se repelem, elétrons se repelem, mas elétrons e prótons se atraem.

Obs.: como os átomos são eletricamente neutros, o número de prótons é igual ao número de elétrons. Já nos íons a uma preponderância de um deles: se o número de prótons é maior que o de elétrons, o íon é positivo; caso contrário, é negativo.

A atração entre cargas ocorre quando elas possuem sinais opostos (positivo e negativo), ou quando apenas uma delas é neutra. Já a repulsão se dá quando as cargas têm o mesmo sinal (positivo+positivo ou negativo+negativo).

Com base nessa convenção e nas análises das situações de atração e de repulsão no núcleo, chegamos a um dos mais importantes princípios da Eletrostática: cargas de sinal igual (positivo com positivo ou negativo com negativo) se repelem, enquanto que cargas de sinal contrário (positivo com negativo) se atraem.

De fato os prótons se repelem eletricamente pois tem cargas positivas. Mas quando os núcleons (prótons e neutrons) se aproximam muito (quando a distância entre eles é cerca de 10-15m), uma outra interação – a interação nuclear ou força forte residual – que é atrativa acaba por superar a repulsão elétrica.

A força nuclear é uma interação que ocorre junto aos prótons e nêutrons do núcleo de um átomo.

O que mantém os elétrons em torno do núcleo é a atração magnética que um exerce sobre o outro.

Quando partículas estão eletrizadas com cargas de sinais iguais, se repelem. Quando dois corpos inicialmente neutros são atritados, se eletrizam e, em virtude do atrito ocasionado, um corpo ficará com carga positiva e o outro com carga negativa.

O próton e o elétron possuem a mesma quantidade de carga elétrica: O valor 1,6 . 10-19-C é chamado de carga elementar “e”.

Como no núcleo do átomo os prótons estão separados por uma distância inferior a 10-15m, eles são fortemente atraídos uns pelos outros pela força nuclear que faz com que eles fiquem unidos no núcleo.

Dois corpos eletricamente carregados podem exercer atração ou repulsão entre si de acordo com o seu sinal de carga. Corpos com cargas elétricas de sinais iguais repelem-se, e corpos cujas cargas elétricas possuem sinais contrários atraem-se.

Cargas elétricas positivas se repelem. Cargas elétricas negativas se repelem. Cargas elétricas de sinais contrários (positiva e negativa) se atraem.

Conclui-se que cargas elétricas de mesmo sinal se repelem, e as cargas de sinais opostos se atraem.

Quando uma carga interfere em outras cargas, tem-se a força elétrica ou energia potencial elétrica. A Eletrostática possui três princípios: o princípio da atração e repulsão, o princípio da conservação de cargas elétricas e o princípio da eletrização.

Quando aproximamos dois corpos eletrizados com cargas de sinais contrários, observamos que ocorre uma força de atração. Já quando os corpos possuem cargas de sinais iguais, eles se repelem. Note que a eletrização ocorre pela mudança no número de elétrons e não de prótons.

Força eletrostática é a força de interação eletrostática entre duas cargas elétricas através da atração e da repulsão. A constante eletrostática, também conhecida como constante de Coulomb, é influenciada pelo meio onde as cargas elétricas se encontram. Assim, a constante eletrostática influencia o valor da força.

* Eles possuem carga negativa porque, ao colocar um campo elétrico do lado de fora da ampola, os raios catódicos sofrem um desvio, sendo atraídos para a placa positiva. Desse modo, os raios catódicos foram denominados de elétrons e foram considerados a primeira partícula subatômica descoberta.

Porque no núcleo do átomo existe um protão, com carga eléctrica positiva, que atrai o electrão, que tem carga eléctrica negativa, provocando a denominada força electroestática. E como o electrão tem velocidade angular e tem massa, guarda uma determinada inércia ou momento angular.

A eletrização por indução consiste em aproximar um corpo previamente carregado, chamado de indutor, de um corpo condutor eletricamente neutro, chamado de induzido, de modo que a presença das cargas do indutor faça com que os elétrons do corpo induzido movam-se em seu interior, ocorrendo uma polarização de cargas.

O elétron não cai no núcleo porque nem sequer está órbita; a física quântica funciona de um jeito diferente. Essa é uma matéria fechada para assinantes.