FUNDAMENTOS DE FÃSICA III - Departamento de FÃsica - UFMG

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(b) a força entre duas cargas elétricas é sempre instantânea, de acordo com a FísicaClássica;(c) a força depende do meio em que as cargas elétricas estão situadas.Tendo em vista essas informações, podemos escrever que o vetor forçaelétrica que atua entre duas cargas elétricas pontuais pode ser escrito como:(2.1)r Q1Q2F = Kerˆ2rem queKeé uma constante de proporcionalidade e rˆ é o vetor unitário na direçãoque passa pelas cargas elétricas (na Figura 2.1, ele tem o sentido de Q1para Q2). Aequação 2.1 é a expressão matemática da Lei de Coulomb.Figura 2.1: (a) e (b) duas cargas de mesmo sinal se repelem. (c) cargas de sinaisopostos se atraem. Estão indicados também os vetores força elétrica F r 12da carga Q1sobre Q2e12F r da carga2r rF 12= −F 21Newton temos que .Q sobre1Q bem como o vetor unitário rˆ . Pela 3ª. Lei deA dependência da força elétrica com o meio é levada em conta na constanteKe. Para o vácuo,Keé escrita na forma:Ke=14π ε039
em que ε0é uma outra constante denominada permissividade do vácuo.Se medirmos a carga elétrica em Coulomb, o valor dessa constante no SI é:ε−12−1−208,854 × 10 N . m .= C2O valor numérico deKee sua unidade são, então:K e= 8,98749 2× 10 N.m . C−2O valor da permissividade do ar é muito próximo do valor da permissividade dovácuo. Assim vamos supor que elas são iguais. Dessa forma, a lei de Coulomb podeser escrita como:rF14π ε 0Q Q1 2=2rrˆ(2.2)SAIBA MAISO SISTEMA DE UNIDADES NA ELETROSTÁTICANa equação 2.1 conhecemos as unidades de força e de distância; falta entãodefinir as unidades de carga elétrica e da constanteKe. Isso pode ser feito de duasmaneiras:(1) podemos atribuir à constanteeK um valor arbitrário ( K = 1e, para facilitar) edeterminar a unidade de carga de modo tal que a força elétrica que atue entre duascargas unitárias, situadas à distância unitária uma da outra, seja também unitária.Essa foi a maneira adotada para o sistema CGS de unidades (o sistema CGS tem comounidades fundamentais o centímetro, o grama e o segundo). Nele, escreve-se omódulo da lei de Coulomb para o vácuo como:Q QF = r1 2240
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SINAIS E SÍMBOLOS MATEMÁTICOS= é
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