Porque prótons e elétrons se atraem?

Perguntado por: ibelem . Última atualização: 2 de maio 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.

A atração ou repulsa dos corpos depende da natureza da carga elétrica: Corpos com cargas de mesma natureza (ou sinal) – Se repelem. (Positivo com positivo ou negativo com negativo); Corpos com cargas de natureza contrária – Se atraem.

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.

Quando o outro corpo está neutro (mesma quantidade de prótons e elétrons), após colocado em contato, separa-se ambos e percebe-se que o corpo neutro passa a ter a mesma carga elétrica que o corpo carregado devido ao contato, porque terá havido uma troca de elétrons.

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.

Para que os elétrons de um fio comecem a se mover ordenadamente é necessário um gerador que são, por exemplo, as pilhas e baterias. Estes condutores apresentam dois polos, o positivo e negativo, o que gera uma diferença de potencial elétrico (ddp).

Quando uma partícula vai se aproximando do núcleo, atraída por ele, aproxima-se também da eletrosfera, só que esta a repele. Dessa forma, existe (em teoria) um ponto de equilíbrio que se localiza aproximadamente a uma distância igual ao raio atômico do núcleo do átomo.

O elétron é uma das partículas constituintes do átomo, conhecida como partícula subatômica. Elétrons possuem carga elétrica negativa e estão localizados na eletrosfera, região em torno do núcleo do átomo. Os elétrons se mantêm orbitando ao redor do núcleo atômico positivo em razão da força eletrostática de atração.

Em 1913, Niels Bohr propôs a primeira extensão do modelo do átomo além de um minissistema solar. Afirmou que o elétron não cai no núcleo porque não pode: suas órbitas são como degraus de uma escada. Podemos estar em um ou outro mas não entre dois. Imagine então o átomo como uma espécie de um minúsculo Maracanã.

Assim, cargas de sinais iguais se repelem e cargas de sinais contrários se atraem. Isso acontece porque toda carga possui um campo elétrico associado a ela e é ele quem define o controle que a carga exerce no meio.

A atração elétrica ocorre entre cargas que possuem sinais opostos, porque a força existente é de atração. A repulsão elétrica ocorre quando cargas de mesmo sinal são aproximadas, já que a força repulsiva atua sobre elas.

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).

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.

A força eletromagnética pode ser tanto repulsiva quanto atrativa, em respeito ao sinal das cargas interagentes. É atuante entre partículas carregadas (como prótons e elétrons) e nela se inclui a força eletrostática, descrita pela Lei de Coulomb, e a força magnética, para partículas em movimento.

O elétron não cai no núcleo porque nem sequer está órbita; a física quântica funciona de um jeito diferente. Para o melhor pai do mundo, o mundo.