Lei De Coulumb

Introdução

O estudo de eletricidade e do magnetismo remonta aos gregos antigos e tomou grande impulso no século XVIII, com as contribuições de Franklin, Priestley, Mitchell e Coulomb entre outros. No início do século XIX, Oersted descobriu que os fenômenos elétricos e magnéticos eram da mesma natureza, ao perceber que a agulha de um imã era perturbada quando colocada nas proximidades de um fio percorrido por uma corrente. Já nos meados desse século, Maxwell conseguiu formalizar as leis do eletromagnetismo em quatro equações, cuja importância é a mesma que as leis de Newton estão para a mecânica. Com essas equações se previu a existência das ondas eletromagnéticas bem como se pode determinar a natureza ondulatório-eletromagnética da luz. Dessa forma, a ótica, que era considerada como uma matéria à parte passou também a se integrar no escopo de estudo da teoria eletromagnética.

Considero como sabidos fatos como a existência de cargas elétricas positivas e negativas, eletrificação por indução, atração e repulsão de cargas, a unidade de carga no Sistema Internacional (S) como sendo o Coulomb (C), etc. Irei, entretanto, reafirmar dois princípios básicos do eletromagnetismo:

Principio da conservação de cargas: a carga total (que é a soma algébrica de todas as cargas, sejam elas positivas ou negativas) deve ser conservada. Assim, em um processo de eletrificação de corpos as cargas são transferidas de um corpo ao outro, ao invés de serem criadas ou destruídas. Esse processo torna-se ligeiramente diferente quando da aniquilação de um elétron com um pósitron, gerando radiação gama. Observe que a carga total permanece nula em todo o processo.

Principio de quantização de carga: Esse princípio afirma que toda a carga é múltiplo inteiro de uma carga elementar e, que é, em módulo, igual à carga do elétron. Não existe um valor de carga menor que e e nem um múltiplo não inteiro desse valor. O valor de e vale .

Lei de Coulomb

Charles Augustin Coulomb desenvolveu uma teoria que chamamos hoje de Lei de Coulomb. A Lei de Coulomb trata da força de interação entre as partículas eletrizadas, as partículas de mesmo sinal se repelem e as de sinais opostos se atraem.

O físico Charles Coulomb utilizou para estudar estas forças, um equipamento que ele mesmo desenvolveu. A balança de torção. Este equipamento consiste em um mecanismo que calcula a intensidade do torque sofrido por uma partícula que sofre repulsão.

Em muitos exercícios você pode encontrar o termo carga elétrica puntiforme, este termo se refere a um corpo eletrizado que tem dimensões desprezíveis em relação à distância que o separa de outro corpo eletrizado. As cargas elétricas positivas são atraídas pelas cargas elétricas negativas e as cargas com mesmo nome se repelem, este não é um conceito difícil de entender.

A lei de Coulomb diz que a intensidade da força eletrostática entre duas cargas elétricas é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa. Esta, porem, não é uma afirmação tão fácil de aceitar, por isso vamos observar a equação que a explica.

Onde:

F - é a força de interação entre duas partículas (N)

k - é uma constante (N.m2/C2)

Q - é a carga elétrica da primeira partícula (C)

q - é a carga elétrica da segunda partícula (C)

d - é a distância que separa as duas partículas (m)

É importante lembrar que utilizamos os módulos das cargas elétricas das partículas, ou seja, colocamos na fórmula apenas o valor numérico, sem o sinal (que indica o sentido do vetor) desta carga.

Podemos tirar algumas conclusões sobre a Lei de Coulomb observando a equação acima, que relaciona o valor da força elétrica de interação entre partículas eletrizadas com suas cargas elétricas e com a distância