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Profa Nilza Pires
DFTE/UFRN
ELETRICIDADE E MAGNETISMO
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Lei de Coulomb
Em 1785, o francs chamado Charles Augustin deCoulomb(1735-1806),
utilizando uma balana de toroconseguiu quantificar a fora eltrica e
descobriu a
espantosa lei que hoje recebe seu nome, a lei deCoulomb, que diz
que a fora eltrica tem intensidadeproporcional s cargas e
inversamente proporcional aoquadrado da distncia.
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Lei de Coulomb
Balana de toro do
tipo usado por Coulombpara medir a foraeltrica.
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Lei de Coulomb
Para duas cargaspuntiformes (q1 e q2, por ex.),paradas, distncia
ruma da outra, Coulomb verificou experimentalmente:
Quanto maior q1 e/ou q2, maior a intensidade da fora,
Intensidade da fora de q1sobre q2, que a mesaintensidade da fora
de q2
sobre q1Direo: Da linha reta que passa pelas duas cargas.
Sentido: Fora atrativa para cargas de nomes diferentes e
repulsiva
para cargas de nomes iguais.
Quanto maior a distncia entre q1 e q2, menor a fora,
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Cargas eltricas de nomediferente se atraem.
Cargas eltricas de mesmo
nome se repelem.
Em qualquer dos dois casos, o mdulo da fora sobre cadacarga
puntiforme proporcional ao produto das cargas einversamente
proporcional ao quadrado da distncia entreas cargas. Observe tambm
que:
Lei de Coulomb
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No Sistema Internacional de Medidas (SI), a unidade de carga
oCoulomb (C) ( 1 C equivale carga de ~ 6 x 1018 eltrons).
usual tambm escrever
onde
a constante de permissividade
eltrica do vcuo.
Para escrever o mdulo da fora como uma igualdade
Constante de proporcionalidade quedepende do sistema de
unidades.
Esta relacionada com a velocidade da luz,
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O mdulo das foras so exatamente iguais, bem como a direo.
S o sentido que muda. 7
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Soluo: A experincia mostra
que a fora total exercida sobrea 3 carga dada pela somavetorial
das foras que asoutras 2 cargas exercem
individualmente sobre essa 3carga.
PRINCPIODA
SUPERPOSIO
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a fora que q1exerce sobre q2,de intensidade,
Com direo e sentidoindicados na figura.
a fora que q2
exerce sobre q1, deintensidade,
Com direo e sentido indicados na figura.
EXEMPLO:
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Qual a fora que q1 e q2 exercemsobre q3?
Soluo: Princpio da Superposio
x
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Distribuio discreta de cargas
Bem como tambm vale para ncargas, isto :
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Distribuio continua de cargas
e
Dividimos Q em um nmero n, tendendo ao infinito, depedacinhos de
carga todos iguais - ou seja cada pedacinho contem
uma carga infinitesimal dq cada dq se comporta como uma
cargapontual (Lei de Coulomb!) e exerce uma fora dF sobre q Afora
total a soma vetorial de todas as forcinhas individuaisComo uma
somatria com um nmero de termos tendendo ao
infinito, ento uma integral!
q
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EXEMPLO: Duas cargas pontuais iguais e positivas, q1 = q2 = 2,0
C,esto localizadas em x = 0, y = 0,30 m e x = 0, y = -0,30
m,respectivamente. Determine o mdulo, sentido e direo da fora
eltrica total (resultante) que essas cargas exercem sobre uma
3carga pontual Q = 4,0 C em x = 0,40 m, y=0.
Princpio da Superposio Fora resultante em Q, devido a
q1 e q2.
