Física da lei de Coulomb

Lei de Coulomb, descrição matemática da força elétrica entre objetos carregados. Formulado pelo físico francês do século XVIII Charles-Augustin de Coulomb, é análogo à lei da gravidade de Isaac Newton.

eletricidade: lei de Coulomb

A eletricidade estática é um fenômeno elétrico familiar, no qual partículas carregadas são transferidas de um corpo para outro. Por exemplo, se

As forças gravitacionais e elétricas diminuem com o quadrado da distância entre os objetos e as duas forças agem ao longo de uma linha entre eles. Na lei de Coulomb, no entanto, a magnitude e o sinal da força elétrica são determinados pela carga elétrica, e não pela massa, de um objeto. Assim, a carga determina como o eletromagnetismo influencia o movimento dos objetos carregados. A carga é uma propriedade básica da matéria. Todo constituinte da matéria tem uma carga elétrica com um valor que pode ser positivo, negativo ou zero. Por exemplo, elétrons são carregados negativamente e núcleos atômicos são carregados positivamente. A maioria das matérias-primas possui uma quantidade igual de carga positiva e negativa e, portanto, possui carga líquida nula.

Segundo Coulomb, a força elétrica das cargas em repouso possui as seguintes propriedades:

1. Cargas semelhantes se repelem; taxas diferentes atraem. Assim, duas cargas negativas se repelem, enquanto uma carga positiva atrai uma carga negativa.

2. A atração ou repulsão atua ao longo da linha entre as duas cargas.

3. O tamanho da força varia inversamente ao quadrado da distância entre as duas cargas. Portanto, se a distância entre as duas cargas for dobrada, a atração ou repulsão se torna mais fraca, diminuindo para um quarto do valor original. Se as cargas chegarem 10 vezes mais próximas, o tamanho da força aumentará em um fator de 100.

4. O tamanho da força é proporcional ao valor de cada carga. A unidade usada para medir a carga é o coulomb (C). Se houvesse duas cargas positivas, uma de 0,1 coulomb e a segunda de 0,2 coulomb, elas se repeliriam com uma força que depende do produto 0,2 × 0,1. Assim, se cada uma das acusações fosse reduzida pela metade, a repulsão seria reduzida para um quarto do seu valor anterior.