Eletricidade
Reformulada
1-Fenômenos elétricos
Conceito de carga elétrica
Por volta do ano de 1600, o cientista inglês, Gilbert, notou que, quando se friccionava um pedaço de âmbar em uma pele de animal, ele adquiria a capacidade de atrair objetos leves. Este fenômeno foi chamado, por ele, eletricidade, uma vez que a palavra grega elétron significa âmbar. Atualmente, dizemos que a fricção faz com que o âmbar fique eletrificado, ou seja, adquire uma carga elétrica.
Em 1747 o cientista americano Benjamin Franklin, trabalhando com diferentes materiais, descobriu que existem dois tipos de carga elétrica que ele denominou de carga positiva e carga negativa.
Após essas descobertas, muitos cientistas passaram a investigar fenômenos elétricos.
Verificaram que partículas com o mesmo tipo de carga se repelem e partículas com cargas opostas se atraem.
Lei de Coulomb
Por volta de 1785, Charles Coulomb, um físico francês, introduziu o que hoje é conhecido como lei de Coulomb. Esta lei estabelece que, quando se tem duas partículas pontuais, de carga Q1 e Q2 , separadas de uma distância r, (ver fig. 1-1), a força de atração ou repulsão pode ser calculada pela expressão:
F =k
F
Q1Q2 r2 1-1
Q2 (+ )
Q1 (+ )
F
r
Q1 (+ )
F
F
Q2 (− )
r
(a)
(b)
Fig. 1-1
Para que a unidade da força seja Newton, o parâmetro k deve valer 9 × 10 9 . Além disto a carga elétrica deve se dada em Coulomb, e a distância em metro.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------Exercício 1-1
Determine a força de atração entre as cargas da Fig.1 sabendo-se que
Q1 = +5 × 10 −7 Coulomb, Q2 = −2 × 10 −7 Coulomb e r = 1 m .
Solução:
5 × 10 −7 × 2 × 10 −7
F = 9 × 10 9
= 9 × 10 − 4 Newton
12
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1
Exercício 1-2
Repita o problema anterior para r = 2 m
Solução:
5 × 10 −7 × 2 × 10