Física Aula 03 - Eletricidade Prof.: Célio Normando

Cargas Puntiformes Lei de Coulomb

Cargas Puntiformes São cargas que estão localizadas em corpos de dimensões desprezíveis, em relação à distância que os separa.

A carga elétrica é uma grandeza escalar. Cargas Puntiformes Embora os pesquisadores tenham descoberto que existem partículas com cargas menores que a do elétron, (os quarks), esta continua sendo denominada de carga elétrica fundamental, representada em módulo por (e). Assim, a carga Q de um corpo será sempre um múltiplo inteiro dessa carga fundamental. Q = N . e N nº de elétrons em excesso ou em falta no corpo. = A carga elétrica é uma grandeza escalar. Unidades de Cargas Elétricas MKS coulomb (C) CGS stat coulomb (stat C)

Lei de Coulomb As cargas elétricas atraem-se ou repelem-se com forças diretamente proporcionais ao produto das cargas e inversamente proporcionais ao quadrado da distância que as separam. F = K q1 . q2 d2 F: intensidade da força elétrica q1 e q2: cargas elétricas em módulo K: constante eletrostática d: distância entre as cargas

Lei de Coulomb Observe que quando as cargas elétricas variam, a força elétrica varia. A força elétrica é diretamente proporcional às cargas. O gráfico da força elétrica, em função das cargas, será uma reta passando pela origem. F q

Lei de Coulomb Agora os valores das cargas serão mantidos constantes, enquanto a distância d será variável. Observe que a força elétrica é inversamente proporcional ao quadrado da distância. O gráfico da força elétrica em função da distância será uma hipérbole cúbica. F d

Lei de Coulomb Observações sobre a lei de Coulomb A lei de Coulomb só é aplicada para cargas puntiformes. A força elétrica entre duas cargas puntiformes tem a mesma direção da reta que as une.

Lei de Coulomb c) A constante eletrostática K depende do meio onde se encontram as cargas elétricas. No SI K = onde  é a permissividade absoluta do meio onde se encontram as cargas. 1 4 Para o vácuo  = 0 = 8,85 x 10-12 , então: C2 Nm2 K 0 =  K 0 = 9 x 109 Nm2/C2 1 40

Lei de Coulomb A constante dielétrica ou permissividade relativa (er) de um meio é a razão entre a permissividade absoluta desse meio (e) e a permissividade absoluta do vácuo (e0). r =  0

Lei de Coulomb d) Enquanto a força gravitacional entre duas massas só pode ser de atração, a força elétrica entre duas cargas poderá ser de atração ou de repulsão, dependendo dos sinais das cargas. FG = G m1 . m2 d2 F = K q1 . q2 d2

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