AP2 PARA VOCE

LEI DE COULOMB

Prof. Dr. Gustavo Lanfranchi

Lei de Coulomb
Charles Coulomb (1736-1806), físico francês, utilizou uma balança de torção por ele inventada para medir a intensidade da força elétrica existente entre dois objetos carregados.
Duas esferas (A e B) carregadas são afastadas (ou aproximadas) pela força elétrica entre elas, girando o bastão da balança. O ângulo de torção do bastão indica a intensidade da força entre as cargas.
Dessa maneira, ele confirmou que a força entre duas pequenas esferas carregadas é proporcional ao inverso do quadrado da distância r entre elas.

Fe 

14:32:22

1 r2 2

Lei de Coulomb
O experimento de Coulomb mostrou que a força elétrica entre duas partículas estáticas eletricamente carregadas:
• é inversamente proporcional ao quadrado da distância r que as separa e direcionada ao longo da linha que as une,
• é proporcional ao produto das cargas q1 e q2 das partículas,

• é de atração se as cargas têm sinais opostos e de repulsão se elas têm mesmo sinal. Assim, uma equação para a força elétrica pode ser escrita:

 q1.q2 Fe  ke rˆ12 2 r12 14:32:22

Lei de Coulomb

3

Lei de Coulomb
Detalhes da Lei de Coulomb:

 r12 rˆ12 
 vetor unitário r12  q1 . q2
Fe  ke
2
r12

ke  8,988 109 N  m2 /C 2 Constante de Coulomb

ke 

1
4 0

14:32:22

  0  8,854 10 12 C

2

N .m 2

Permissividade do vácuo

Partícula

Carga (C)

Massa (kg)

Elétron (e)

-1,6021917 x 10-19

9,1095 x 10-31

Próton (p)

+1,6021917 x 10-19

1,67261 x 10-27

Neutron (n)

0

1,67492 x 10-27

4

Lei de Coulomb
Exercício 1: o elétron e o próton do átomo de hidrogênio estão separados por uma distância média de aproximadamente 5,30 x 10-11 m. Encontre a intensidade das forças elétrica e gravitacional entre eles.

Fe  8,19 108 N
14:32:22

Fg  3,611047 N
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Lei de Coulomb
A força elétrica, como outras forças conservativas, obedece a