Eletromagnetismo

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 17 (4205 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 8 de novembro de 2012
Ler documento completo
Amostra do texto
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 sãopequenas 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 elétronou 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 comuma 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 proporcionalidadecujo 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 osquais existe uma força eletrica de repulsão, F. Do mesmo modo que a força de atração gravitacional, essa força é do tipo de ação de distancia, fazendo-se sentir sem que exista qualquer conexão material entre A e B. Não se sabe por que isso é possível; é um fato experimental que corpos carregados comportam-se desta maneira. Entretanto, é conveniente imaginar cada uma dessas cargas como seestivesse modificando o estado de coisas no espaço circudante, de modo que esse estado se torna diferente do que era na ausência desses corpos. Assim, removamos o corpo B. O ponto P, figura (2), é o ponto do espaço onde B se achava anteriormente. Diz-se que o corpo carregado A produz ou cria um campo elétrico no ponto P e se o corpo carregado B for agora recolocado em P, considera-se que a força éexercida sobre B pelo campo e não diretamente pelo corpo A. como o corpo B sofreria a ação de uma força em qualquer ponto do espaço em torno de A, existe um campo elétrico em todo o espaço em torno de A.

Pode-se, igualmente, considerar o corpo B como produzindo um campo e que é este ultimo que exerce a força sobre o corpo A.
A verificação experimental da existência de um campo elétrico em umponto qualquer consiste simplesmente em colocar um corpo carregado, chamado carga de prova nesse ponto. Se uma força for exercida sobre a carga de prova, então existe um campo elétrico nesse ponto.
Sendo força uma grandeza vetorial, o campo elétrico é um campo vetorial, cujas propriedades são determinadas quando tanto a intensidade como a direção e o sentido de uma força elétrica são especificadas.Definimos campo elétrico E em um ponto como o quociente entre a força F que outra sobre uma carga de prova positiva, q’, situada nesse ponto e essa carga, assim:

E=Fq',

e a direção de E é a de F. Segue-se que

F=q'E,

de maneira que a força sobre uma carga negativa, como o elétron, tem sentido oposto ao do campo elétrico.

Lei de Gauss e Fluxo Elétrico

Karl Friedrich Gauss foi...
tracking img