**Força Elétrica**

**Força Elétrica**

A força entre duas cargas elétricas puntiformes

Consideremos duas cargas elétricas puntiformes Q₁ e Q₂ , separadas por uma distância d e situadas no vácuo (fig. 1).

Dependendo do sinal dessas cargas, elas se atraem ou se repelem. Representemos por +F e –F as forças em cada uma delas. No vácuo, as forças são de ação e reação.

Figura 1: Força elétrica entre duas cargas.

A lei de Coulomb

A equação da força elétrica foi descoberta pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb, no fim do século XVIII. Utilizando uma balança de torção, formulou a Lei da Força Elétrica, conhecida como Lei de Coulomb.

A equação formulada é a responsável pelo estudo de atração e repulsão apresentada pelos corpos eletrizados.

A força elétrica é uma grandeza vetorial, pois possui módulo (intensidade), direção e sentido.

Além disso, também é composta por uma constante de proporcionalidade, calculada baseada na constante de permissividade do vácuo (ε 0) , representada pela letra K0 , que significa constante eletrostática do meio (no vácuo e no ar), cujo valor é:

 

Caso haja mais de uma força elétrica atuando, o resultado de ambas será a soma vetorial de todas as forças.
 

Onde:
F= Força elétrica (N)
K= Constante eletrostática (N.m²/C²)
Q= Carga elétrica (C)
d= distância (m)
OBS: Equilíbrio é a situação de igualdade entre as forças atuantes no corpo.

Podemos concluir que Coulomb formulou:

A intensidade da força de interação entre duas cargas elétricas puntiformes é proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

** Exercícios Resolvidos **

1 – Duas partículas eletrizadas estão fixadas a 3,0 mm uma da outra. Suas cargas elétricas são idênticas e iguais a 2,0 nC, positivas. Determine a intensidade da força eletrostática sabendo que o meio é o vácuo. A constante eletrostática é K₀ = 9,0 *10⁹ unidades no SI.

RESOLUÇÃO:

2 – Calcule a força de atração entre duas cargas elétricas Q₁ = -5*10^-6 C  e Q₂ = 8*10^-7 C no vácuo, sabendo que a constante elétrica do vácuo é de 9*10⁹ N m²/ C² e que a distância entre essas cargas é de 0,8 metro?

RESOLUÇÃO:

3 – Calcule a força de repulsão de duas cargas elétricas                Q₁ = -6*10^-6 C e Q₂ = = -6*10^-6 C no vácu9o, sabendo que a constante elétrica do vácuo é de = 9*10⁹ N m²/C² e que a distância entre essas duas cargas é de 0,7 metro?

RESOLUÇÃO:

 

4 – Três partículas com cargas Q₁= +5*10^-6 , Q₂= -4*10^-6 e Q₃= +6*10^-6 são colocadas sobre um triângulo equilátero de lado d=50 cm, conforme a figura abaixo. Calcule a força resultante em Q₃.

 

RESOLUÇÃO:

Para calcular a força resultante em Q₃, primeiro vamos calcular a força entre: (Q₁ e Q₃ ) e (Q₂ e Q₃).

Força de Q₁ em Q₃, como as cargas são de mesmo sinal, a reação é de repulsão:

Força de Q₂ e Q₃ , como as cargas são de sinais opostos, a reação é de atração:

Conforme a figura abaixo, vemos que a força resultante é a soma vetorial de F₁₂ e F₂₃.

 

Na figura, o ângulo formado, pois é complemento do ângulo formado dentro do triângulo. A partir daqui é uma questão de geometria: