em
repouso (ou praticamente em repouso) e separadas por uma distância r
Carga Elétrica
A intensidade da interação elétrica de uma partícula com objetos ao seu redor depende da sua carga elétrica, que pode ser tanto positiva quanto negativa.
Cargas com o mesmo sinal se repelem e cargas com sinais contrários se atraem.
Um objeto com quantidades iguais dos dois tipos de carga é eletricamente neutro, ao passo que um objeto com um desequilíbrio está eletricamente carregado.
Condutores são materiais nos quais um número significativo de partículas carregadas (elétrons em metais) está livre para se mover.
As partículas carregadas em materiais não-condutores, ou isolantes, não estão livres para se moverem. Quando a carga se move através de um material, dizemos que existe uma corrente elétrica no material.
O Coulomb e o Ampére
A unidade SI de carga é o Coulomb (C). Ele é definido em termos da unidade de corrente, o Ampère (A), como a carga que passa por um determinado ponto em 1 segundo quando existe uma corrente de 1 A nesse ponto.
Lei de Coulomb
A lei de Coulomb descreve a força eletrostática
entre pequenas cargas elétricas (pontuais) q1 e q2
em
repouso (ou praticamente em repouso) e separadas por uma distância r
Nesta equação,
.
é a constante de permissividade, e
é a constante dielétrica do vácuo.
A forças de atração ou repulsão entre as cargas pontuais em repouso atua ao longo da linha que une as duas cargas. Se mais de duas cargas estiverem presentes, a Lei de Coulomb se aplica a cada par de cargas. A força resultante sobre cada carga neste caso, é obtida, usando o princípio da superposição, como a soma vetorial das forças exercidas sobre a carga por todas as outras.
Os dois teoremas das cascas para a eletrostática são
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Uma casca com carga uniforme atrai ou repele uma partícula carregada localizada fora da casca como se toda a carga da casca estivesse concentrada no seu centro. |
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Se uma partícula carregada estiver localizada dentro de uma casca com carga uniforme, a força eletrostática resultante da casca sobre a partícula será nula. |
A Carga Elementar
A carga elétrica é quantizada: qualquer carga pode ser escrita como n.e, onde n é um inteiro positivo ou negativo e e é uma constante da natureza chamada de carga elementar (aproximadamente 1,6.10-19 C.). A carga elétrica se conserva: a carga líquida (algébrica) de qualquer sistema isolado não pode variar.