Eletromagnetismo

Lei de Coulomb e Campo Elétrico

Lei de Coulomb

A primeira investigação quantitativa sobre a lei da força entre corpos carregados foi efetuada por Charles Augustin de Coulomb em 1784, utilizando uma balança de torção, para a medida de forças gravitacionais. Coulomb descobriu que a força de atração ou repulsão entre duas cargas puntiformes, isto é, corpos carregados cujas dimensões são pequenas comparadas coma distancia r entre eles, é inversamente proporcional ao quadrado dessa distancia.
A força também depende da quantidade de carga em cada corpo. A carga efetiva de um corpo poderia ser descrita em termos do numero de elétrons ou prótons em excesso no corpo. Na pratica, porem, a carga de um corpo é expressa em termos de uma unidade muito maior que a carga individual de um elétron ou de um próton.
Na época de Coulomb, nenhuma unidade de carga havia ainda sido definida, nem tampouco um método para comparação de uma dada carga com uma unidade. Apesar disso, Coulomb inventou um método engenhoso para mostrar de que maneira a força exercida sobre ou por um corpo eletrizado dependia de sua carga. Ele raciocinou que se uma esfera condutora carregada fosse colocada em contato com uma segunda esfera idêntica, inicialmente descarregada, a carga da primeira, deveria por simetria, ser distribuída equivalente entre os condutores. Os resultados de suas experiências foram consideradas com a conclusão de que a força entre duas cargas puntiformes, q e q’, é proporcional ao produto dessas cargas. Portanto:

F=∝ qq'r2,

F=k qq'r2,

onde k é uma constante de proporcionalidade cujo valor depende das unidades em que F, q, q’ e r são expressas. A equação em questão é a expressão matemática da lei de Coulomb: a força de atração ou repulsão entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto das cargas inversamente proporcional ao quadrado da distancia entre elas.

Campo Elétrico

A figura (1) representa dois corpos carregados positivamente, A e B, entre os