Apostila Fundamentos Físicos da Eletricidade 1

A NATUREZA DA ELETRICIDADE

A ESTRUTURA DO ÁTOMO

A matéria é algo que possui massa e ocupa lugar no espaço. A matéria é constituída por partículas muito pequena chamada átomos. Toda matéria pode ser classificada em qualquer um desses dois grupos: elementos ou compostos. Num elemento, todos os átomos são iguais. São exemplos de elementos o alumínio, o cobre, o carbono, o germânio e o silício. O composto é formado por uma combinação de elementos. A água, por exemplo, é um composto constituído pelos elementos hidrogênio (H) e Oxigênio (O). A menor partícula de qualquer composto que ainda contenha as características originais daquele composto é chamada de molécula.

Figura 1 – Os elétrons e o núcleo de um átomo

Os átomos são constituídos por partículas subatômicas: elétrons, prótons e nêutrons, combinados de várias formas. O elétron é a carga negativa ( - ) fundamental da eletricidade. Os elétrons giram em torno do núcleo, ou centro do átomo, em trajetória de “camadas” concêntricas, ou órbitas (figura 1). O próton é carga positiva ( + ) fundamental da eletricidade. Os prótons são encontrados no núcleo. O número de prótons, dentro do núcleo de qualquer átomo específico, determina o numero atômico daquele átomo. Por exemplo, o átomo de silício tem 14 prótons no seu núcleo e, portanto o número atômico do silício é 14. O nêutron, que é a carga neutra fundamental da eletricidade, também é encontrada no núcleo.

(a) Átomo de Hidrogênio, 1 elétron em órbita

(b) Átomo de hélio, 2 elétrons em órbita

(c) Átomo de silício, 14 elétrons em órbita (d) Átomo de cobre, 29 elétrons em órbita

Figura 2 – Estrutura atômica de quatro elementos comuns

Os átomos de elementos diferentes diferem entre si pelo número de elétrons e de prótons que contém (figura 2). No seu estado natural, um átomo de qualquer elemento contém um número igual de elétrons e de prótons. Como a carga negativa (-) de cada elétron tem o mesmo valor absoluto que a carga positiva (+)