Lei de Coulumb

A Lei de Coulomb é uma lei da Física que descreve a interação eletrostática entre partículas eletricamente carregadas. Foi formulada e publicada pela primeira vez em 1783 pelo físico francês Charles Augustin de Coulomb e foi essencial para o desenvolvimento do estudo da Eletricidade.

Físico francês Coulumb que descreveu a lei física de Coulumb

Esta lei estabelece que o módulo da força entre duas cargas elétricas puntiformes (q₁ e q₂) é diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos (módulos) das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância r entre eles. Esta força pode ser atractiva ou repulsiva dependendo do sinal das cargas. É atractiva se as cargas tiverem sinais opostos. É repulsiva se as cargas tiverem o mesmo sinal.




Diagrama que descreve o mecanismo básico da lei de Coulomb. As cargas iguais se repelem e as cargas opostas se atraem.

 Após detalhadas medidas, utilizando uma balança de torção, Coulomb concluiu que esta força é completamente descrita pela seguinte expressão:

,

em que:
é a força, em Newtons (N);
C² N⁻¹ m⁻² (ou F m⁻¹) é a constante elétrica,
r é a distância entre as duas cargas pontuais, em metros (m) e
q₁ e q₂, os respectivos valores das cargas, em Coulombs (C).
é o vetor que indica a direcção em que aponta a força eléctrica.
Por vezes substitui-se o factor por
k, a constante de Coulomb, com k N·m²/C².
Assim, a força elétrica, fica expressa na forma:

,

A notação anterior é uma notação vectorial compacta, onde não é especificado qualquer sistema de coordenadas.
Se a carga 1 estiver na origem e a carga 2 no ponto com coordenadas cartesianas (x,y,z) a força de Coulomb toma a forma:

,

Como a carga de um Coulomb (1C) é muito grande, costuma-se usar submúltiplos dessa unidade. Assim, temos:
1 milicoulomb = 10^ -3 C
1 microcoulomb = 10^ -6 C
1 nanocoulomb = 10^ -9 C
1picocoulomb = 10^ -12 C