1. Carga elétrica.
Iniciaremos o estúdio do eletromagnetismo neste capítulo examinando a natureza da carga elétrica. Descobriremos que a carga elétrica está quantizada e que obedece a um princípio de conservação. Depois analisaremos as interações das cargas elétricas que se acham em repouso em nosso marco de referência conhecidas como interações eletrostáticas. Estas interações têm uma importância considerável em química e biologia assim como em numerosas aplicações tecnológicas. As interações eletrostáticas estão governadas por uma singela relação que se conhece como lei do Coulomb e se descrevem do modo mais conveniente mediante o conceito de campo elétrico.
Embora as ideias fundamentais do eletromagnetismo sejam conceitualmente simples, sua aplicação a problemas práticos exige recorrer a muitas de nossas destrezas matemática, em especial a nossos conhecimentos de geometria e de cálculo integral. Por esta razão, é provável que este tema resulte a você mais difícil em términos matemáticos que o anterior. A recompensa pelo esforço adicional será uma compreensão mais profunda dos princípios que jazem no coração da física e a tecnologia moderna.
Os antigos gregos descobriram, já em 600 a.C. que quando esfregavam âmbar com lã, o âmbar atraía outros objetos. Hoje em dia dizemos que o âmbar adquiriu uma carga elétrica neta, isto é se carregou. A palavra elétrica se deriva da palavra grega elektron que significa âmbar.
A figura de acima mostra duas barras de plástico e um pedaço de pele. Depois de carregar esta barra esfregando-a contra a parte de pele encontramos que as barras se repelem mutuamente (Fig. b). Ao esfregar barras de vidro (Fig. c) com seda, as barras de vidro também adquirem carga elétrica e se repelem mutuamente (Fig. d). Mas uma barra de plástico com carga atraia uma barra de vidro com carga (Fig. e). Mais ainda, a barra de plástico e a pele se atraem mutuamente, igual à barra de vidro e a seda (Fig. f).
Estes experimentos e muitos outros parecidos