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Lei de Coulomb: o que diz a equação?

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A lei de Coulomb é muito importante para o eletromagnetismo, pois descreve a interação eletrostática de partículas eletricamente carregadas. Formulada em 1783 pelo físico francês Charles Augutin de Coulomb sendo essencial para o estudo e desenvolvimento da eletricidade. Após o uso da balança de torção Coulomb concluiu que esta força é descrita por:

F = k.q1. q2/r2

O k presente na equação é a constante de Coulomb, no valor de  k {\textstyle \approx 8.98\times 10^{9}} 8,98 x 109 N·m²/C².

Lembrando que, pelo princípio de atração e repulsão, cargas que possuírem sinais opostos irão se atrair e as com sinais iguais serão repelidas uma da outra, contudo estas forças interativas têm intensidade igual, independente do sentido para onde o vetor estará apontando. Para se determinar se estas forças são de atração ou de repulsão utiliza-se o produto de suas cargas, ou seja:

Q1. Q2 < 0 a força será de atração
Q1. Q2 > 0 a força será de repulsão

Saiba mais sobre o significado na lei de Coulomb, seu desenvolvimento, e suas contribuições para a ciência:

História

Charles-Augustin Coulomb anunciou sobre a lei da interação eletrostática no ano de 1785 com o resultado de inúmeras medições realizadas graças à balança de Coulomb, criada para detectar forças de interação que sejam muito pequenas e imperceptíveis praticamente.

Essa balança de torção mede o ângulo de torção que permite determinar a intensidade das forças repulsivas. No momento em que há forças de atração, o qual irá auxiliar no estudo que permite determinar a intensidade das forças, pelo motivo da força de repulsão elétrica ser de mesmo módulo que a força mecânica de torção do fio vertical da balança.

A carga elétrica é posicionada em uma extremidade de uma haste horizontal fixa ao fio vertical, as quais têm características e estão com a torção serão pré-determinadas. O princípio da medida compensa a torção feita por outra carga elétrica que está ao lado da carga fixa.

Cargas Elétricas

As cargas elétricas são formadas por partículas elementares que constituem os átomos, como os conhecidos prótons de carga positiva, elétrons de carga negativa e os nêutrons de carga neutra. No Sistema internacional (SI), a unidade de medida das cargas elétricas, é o Coulomb (C).

 

Campo Elétrico

Outra área da física que está intimamente ligada com as forças existentes em cargas é a relacionada com os campos elétricos, pois toda carga, assim como a Terra, possui um campo de gravitação, onde uma carga também possui campo que poderá influenciar nas cargas de provas colocadas para teste.

Desta forma, assim como para a intensidade do campo gravitacional, a intensidade do campo elétrico (E) é definida como a divisão entre as forças de interação das cargas que geram o campo (Q). É definido como campo elétrico o campo cujo em todos os pontos do espaço sob a influência de uma carga geradora de intensidade (Q), de forma que qualquer carga de prova de intensidade (q) fica sujeita a uma força de interação, seja atração, seja repulsão.

Já uma carga de prova, com a finalidade de auxiliar na resolução dos problemas, é definida como uma carga pontual de carga elétrica conhecida, utilizando para se detectar um campo elétrico existente.

Vetor Campo Elétrico

O campo elétrico é definido como um vetor com mesma direção do vetor da força de interação entre a carga geradora (Q) e a carga de prova (q) e com mesmo sentido. No entanto, se a carga de prova for maior que zero terá um sentido e sentido oposto se ela for menor que zero.

O Sistema Internacional de Medidas repassa que para o campo elétrico é o N/C (Newton por coulomb). Portanto, é notório que o valor do campo elétrico é a força elétrica dividida pela unidade de carga.


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