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Lei de Coulomb

Introduzimos aqui o curso de Fundamentos do Eletromagnetismo, ou o Curso de Física III como é denominado em várias unidades de ensino de cursos superiores. A lista de exercícios encontra-se no final deste post.

A Lei de Coulomb trata das forças de interação elétrica entre cargas elétricas puntuais.

Este post contará com notas de aulas, vídeo aulas e proposta de exercícios, e como bibliografia básica utilizaremos o livro texto:

Halliday, David, 1916-2010 Fundamentos de física, volume 2 : gravitação, ondas e termodinâmica / David Halliday , Robert Resnick , Jearl Walker ; tradução Ronaldo Sérgio de Biasi. – 10. ed. – Rio de Janeiro : LTC, 2016.

Ao final do post encontra-se um espaço para comentários, críticas e sugestões.

A disciplina de Fundamentos do Eletromagnetismo, aqui denominada Física III, é composta por uma série de conteúdos ministrados nos cursos com duração de um semestre nas várias instituições de ensino superior do Brasil. A bibliografia aqui adotada apresenta a teoria em 12 capítulos

Uma peculiaridade da Física III é a impossibilidade de assimilação dos conteúdos estudando capítulos independentes, ou seja, é praticamente impossível assimilar o conteúdo referente a Potencial Elétrico sem ter assimilado o assunto que trata de Campo Elétrico.

A Lei de Coulomb

A expressão matemática da Lei de Coulomb é

(1)   \begin{equation*} F_{12}=\frac{1}{4\pi \varepsilon_0}\frac{|q_1||q_2|}{r^2}. \end{equation*}

Ou ainda, na forma vetorial

(2)   \begin{equation*} \vec{F}_{12}=\frac{1}{4\pi \varepsilon_0}\frac{|q_1||q_2|}{r^2}\hat{r}. \end{equation*}

Sendo \vec{F}_{12} a força elétrica que a carga q_2 exerce sobre q_1 e r a distância que separa as duas cargas, centro a centro conforme mostra a figura abaixo.

Representação de Cargas Elétricas e força elétrica.
Ilustração para Lei de Coulomb.

Na sequência de vídeos abaixo, mostraremos a teoria sobre a Lei de Coulomb

Lei de Coulomb – Conceitos Iniciais

Lei de Coulomb e o Princípio da Superposição

Quando temos a interação de várias cargas e precisamos determinar, por exemplo, a força que um conjunto de cargas exerce numa carga específica, utilizamos o princípio de superposição.

Um Problema completo sobre Cargas Puntuais

Um problema extremamente relevante para o estudo da Lei de Coulomb e cargas pontuais.

Lista de Exercícios sobre Lei de Coulomb

A lista de exercícios sobre Lei de Coulomb encontra-se na janela abaixo. Nunca avance para a próximo assunto sem resolver um número razoável de exercícios do assunto atual.