Novas descobertas, novos conceitos

Novos conceitos de eletricidade só começaram a surgir a partir dos estudos do químico inglês Henry Cavendish (1731- 1810) e do físico francês Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806). Cavendish demonstrou que os corpos eram capazes de armazenar eletricidade e que também era possível medir sua carga. Já Coulomb definiu, no ano de 1783, a chamada Lei de Coulomb, segundo a qual a intensidade da força entre duas cargas elétricas é diretamente proporcional ao produto dos módulos das cargas elétricas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa. Ou seja:

$$ F = \frac{k |Q_{1}|\ |Q_{2}|}{d^{2}} $$

Onde F, dada em Newtons (N), é a força elétrica entre as cargas elétricas $Q_{1}$ e $Q_{2}$, $k$ é uma constante de valor igual a $9$ x $10^{9}$ $Nm^{2}/C^{2}$ e d é a distância, em metros, entre as cargas. Essa força pode ser atrativa ou repulsiva dependendo do sinal das cargas. É atrativa se as cargas tiverem sinais opostos e é repulsiva se as cargas tiverem o mesmo sinal.

Para exemplificar a formula acima , se tivermos duas cargas elétricas iguais de $5$ x $10^{-6}$ C se repelem no vácuo com uma força de 0,1 N. Sabendo que a constante elétrica do vácuo (K), qual seria a distância entre as cargas?!

$$ F = \frac{k| Q_{1}| Q_{2}|}{d^2} => d = \sqrt{\frac{k| Q_{1}| Q_{2}|}{F}} = \\ \sqrt{\frac{9 \times 10^{9} \times 5\times10^{-6} \times 5\times 10^{-6}}{0,1}} = 1.5m $$

Teremos nesse caso uma distância de um metro e meio entre essas cargas.

Essa foi a primeira análise quantitativa das forças existentes entre cargas elétricas.

Lembram que a unidade de carga elétrica é dada em Coulomb? Aí está a explicação do porquê dessa homenagem.

Para reforçar, vamos fazer mais uma atividade na qual o valor a ser encontrado é $8,1$ x $10^{-4}$ Newtons.