Física : Lei de Coulomb e Força Elétrica

A Lei de Coulomb descreve a força de interação entre duas cargas elétricas pontuais.
Essa força é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
Ela pode ser atrativa ou repulsiva, dependendo do sinal das cargas envolvidas.

1. Lei de
Coulomb
[Imagem: fineartamerica.com]

2. Lei de Coulomb 2
Essencial
Interpretar as interações entre massas e entre cargas elétricas através das grandezas campo gravítico
e campo elétrico, respetivamente, caracterizando esses campos através das linhas de campo.
Aplicar, na resolução de problemas, a Lei de Coulomb, explicando as estratégias de resolução.
Palavras-chave
Lei de Coulomb.
Força elétrica.
Constante de Coulomb.
Permitividade elétrica.

3. Lei de Coulomb 3
Lei de Coulomb
Balança de torção de Coulomb
Coulomb usou uma balança de torção para estudar
as forças entre cargas elétricas…
…em função do valor das cargas;
…em função da distância entre as cargas.
Charles Augustin de Coulomb
(1736-1806).
[Imagem: etc.usf.edu]

4. Lei de Coulomb 4
Lei de Coulomb
A intensidade de forças de atração, ou de repulsão, entre duas cargas elétricas pontuais é
diretamente proporcional ao produto dos módulos das cargas e inversamente proporcional
ao quadrado da distância entre elas.
em que:
– força elétrica (N)
– constante de Coulomb, que depende do meio onde as cargas se encontram (N m
2
C
-2
)
, – cargas pontuais (C)
– distância entre cargas (m)

5. Lei de Coulomb 5
Constante de Coulomb,
Está relacionada com a permitividade elétrica, , do meio onde as cargas se encontram.
Permitividade elétrica,
Quando maior for a permitividade de um meio menos intensidade terá a força elétrica entre duas
cargas.
No vazio
(permitividade no vazio) = 8,8542 × 10
-12
F m
-1
(=N
-1
m
-2
C
2
)É o menor valor de permitividade!
= 9,0 × 10
9
N m
2
C
-2

6. Lei de Coulomb 6
Lei de Coulomb
Intensidade da força elétrica vs distância
??????/??????
??????/??????

7. Lei de Coulomb 7
Força elétrica
A força elétrica é uma grandeza vetorial.
??????
1
>0 ??????
2
<0
⃗
??????
1,2
⃗
??????
2,1
??????

8. Lei de Coulomb 8
Força elétrica
A força elétrica é uma grandeza vetorial.
A sua intensidade é determinada aplicando a Lei de Coulomb.

9. Lei de Coulomb 9
e de sinais iguais
ou
Forças repulsivas
e de sinais opostos
Forças atrativas
Força elétrica
A força elétrica é uma grandeza vetorial.
A sua intensidade é determinada aplicando a Lei de Coulomb.
As forças podem ser atrativas ou repulsivas.
??????
1
>0??????
2
<0 ??????
1
>0??????
2
>0
??????
1
<0??????
2
<0

10. Lei de Coulomb 10
Força elétrica
A força elétrica é uma grandeza vetorial.
A sua intensidade é determinada aplicando a Lei de Coulomb.
As forças podem ser atrativas ou repulsivas.
Obedecem à 3ª Lei de Newton.

11. Lei de Coulomb 11
Força elétrica vs Força gravítica
Comparação entre e
Semelhanças
As expressões matemáticas são similares.
São ambas inversamente proporcionais ao quadrado da distância.
Num caso é diretamente proporcional às massas e no outro caso às cargas.
Diferenças
A interação gravítica tem origem em corpos com massa e a interação elétrica tem
origem em corpos com carga elétrica.
A interação gravítica é sempre atrativa, a interação elétrica pode ser atrativa ou
repulsiva.
O , é uma constante universal, enquanto que depende do meio.
As forças elétricas são de maior intensidade que as forças gravíticas, por
comparação com os mesmos corpos.