Física

Aula 03 - Eletricidade

Prof.: Célio Normando

•Lei de Coulomb

•Cargas Puntiformes

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.

Unidades de Cargas Elétricas

MKS

CGS

coulomb (C)

stat coulomb (stat C)

Cargas Puntiformes

Q = N . e

N nº de elétrons em excesso ou em falta no corpo.=

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.

Lei de Coulomb

F: intensidade da força elétricaq1 e q2: cargas elétricas em móduloK: constante eletrostática d: distância entre as cargas

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

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) A lei de Coulomb só é aplicada para cargas puntiformes.

b) A força elétrica entre duas cargas puntiformes tem a mesma direção da reta que as une.

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.

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Lei de Coulomb

Para o vácuo = 0 = 8,85 x 10-12 , então: C2

Nm2

K 0 =

K 0 = 9 x 109 Nm2/C2140

Lei de Coulomb

A constante dielétrica ou permissividade relativa (r) de um meio é a razão entre a permissividade absoluta desse meio () e a permissividade absoluta do vácuo (0).

Meio Constante dielétrica

vácuo 1,000 00

água 80

papel 1,8 a 2,5

vidro 4,0 a 10

r = 0

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 = Gm1 . m2

d2

F = Kq1 . q2

d2

Lei de Coulomb

Agora procure resolver as Atividades para Sala

e Atividades Propostas que estão disponíveis no

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