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Charles Augustin de Coulomb foi um francês que, no fim do século XVIII, usando uma balança de torção, formulou uma equação capaz de analisar a força elétrica. Essa equação da Força Elétrica é conhecida como a Lei de Coulomb.

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FORMULA

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Para que serve a LEI DE COULOMB? | ELETROSTÁTICA

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Lei de Coulomb: Força Elétrica - Brasil Escola

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Força elétrica é a interação de atração ou repulsão gerada entre duas cargas devido a existência de um campo elétrico ao redor delas.

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A fórmula criada por Coulomb é utilizada para descrever a intensidade da interação mútua entre duas cargas puntiformes. Essas cargas são corpos eletrizados cujas dimensões são desprezíveis se comparadas com a distância entre elas.

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Exemplo 1: Duas partículas eletrizadas, q₁ = 3,0 x 10-6 C e q₂ = 5,0 x 10-6 C, e de dimensões desprezíveis situam-se a uma distância de 5 cm uma da outra. Determine a intensidade da força elétrica considerando que elas estão no vácuo. Utilize a constante eletrostática K0 = 9 . 10⁹ N.m²/C².

Solução: Para encontrar a força elétrica, os dados devem ser aplicados na fórmula com as mesmas unidades da constante eletrostática.

Observe que a distância foi dada em centímetros, mas a constante apresenta metro e, por isso, o primeiro passo é transformar a unidade de distância.

O próximo passo é substituir os valores na fórmula e calcular a força elétrica.

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UFMG

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UNICAMP

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IFGW

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FORÇA ELÉTRICA (LEI DE COULOMB) - EXERCÍCIOS RESOLVIDOS -  AULA 4 - Prof.  Marcelo Boaro

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Lei de Coulomb 01 de 04 - Introdução Teórica - prof Renato Brito

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A força elétrica é uma grandeza vetorial, pois possui módulo (intensidade), direção e sentido.

Além disso, também é composta por uma constante de proporcionalidade, calculada baseada na constante de permissividade do vácuo (ε 0) , representada pela letra K0 , que significa constante eletrostática do meio (no vácuo e no ar), cujo valor é:

Caso haja mais de uma força elétrica atuando, o resultado de ambas será a soma vetorial de todas as forças.

Onde:
F = Força elétrica (N)
K = Constante eletrostática (N.m²/C²)
Q = Carga elétrica (C)
d = distância (m)
OBS: Equilíbrio é a situação de igualdade entre as forças atuantes no corpo.

Podemos concluir que Coulomb formulou:

A intensidade da força de interação entre duas cargas elétricas puntiformes é proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

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o campo elétrico mede a influência que uma certa carga produz em seus arredores. Quanto mais próximas estiverem duas cargas, maior será a força elétrica entre elas por causa do módulo do campo elétrico naquela região.

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Campo elétrico é uma grandeza física vetorial que mede o módulo da força elétrica exercida sobre cada unidade de carga elétrica colocada em uma região do espaço sobre a influência de uma carga geradora de campo elétrico.

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Para calcularmos o campo elétrico produzido por cargas pontuais (cujas dimensões são desprezíveis), dispostas no vácuo, podemos utilizar a seguinte equação:

Para que a unidade do campo elétrico (E) esteja definida no Sistema Internacional de Unidades, é necessário que as outras grandezas da equação também es

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Toda carga elétrica apresenta seu próprio campo elétrico. No entanto, para que surja a força elétrica, é necessário que o campo elétrico de pelo menos duas cargas interajam. A resultante vetorial dos campos elétricos de cada uma das cargas dita, nesse caso, para qual direção e sentido surgirá a força sobre as cargas. Em posições nas quais o campo elétrico resultante é nulo, por exemplo, não é possível que haja força elétrica.

A relação que pode ser estabelecida entre o campo elétrico e a força elétrica é dada pela seguinte equação:

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Legenda
E – campo elétrico [N/C ou V/m]
F – força elétrica [N - Newton]
q – carga elétrica de prova [C - Coulomb]

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O campo elétrico é uma grandeza física vetorial usada para definir a força elétrica que uma carga é capaz de produzir em outras cargas elétricas de prova e de módulo unitário em função de suas distâncias.

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O campo elétrico das cargas positivas sempre aponta para fora das cargas, na direção radial. Já o campo elétrico das cargas negativas aponta para dentro delas.

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Um campo elétrico possui grandeza vetorial, pois ele detém sentido, direção e módulo. Íons, prótons e elétrons que interagem com o campo ficam sujeitos às forças de interação, seja para atrair ou para repulsar. O vetor do campo elétrico gerado pelas forças de interação dependem somente do sinal da carga elétrica.

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https://www.stoodi.com.br/blog/fisica/campo-eletrico/
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-eletrico-gerado-por-varias-cargas.htm
http://fisicacomentada.blogspot.com/2014/03/campo-eletrico.html
https://www.estudopratico.com.br/entenda-o-que-e-campo-eletrico-e-como-aplicar/
https://www.sofisica.com.br/conteudos/HistoriaDaFisica/historiadaele
http://fisicacomentada.blogspot.com/2014/03/campo-eletrico.html
https://descomplica.com.br/artigo/exercicios-resolvidos-potencial-e-campo-eletrico/4pd/
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/campo-eletrico.htm

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Campo elétrico | eletrostática | definição e aplicação | ENEM e vestibular

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Foi descoberta por um filósofo grego chamado Tales de Mileto que, ao esfregar um âmbar a um pedaço de pele de carneiro, observou que pedaços de palhas e fragmentos de madeira começaram a ser atraídas pelo próprio âmbar.

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Michael Faraday (1791-1867) foi um dos cientistas mais influentes da Física e da Química e também um dos maiores experimentalistas da história. Trouxe grandes contribuições para a área do Eletromagnetismo, como a descoberta da indução eletromagnética – sua maior descoberta. Para tanto, Faraday conseguiu produzir uma corrente elétrica em um fio desconectado de fontes de energia, tais como baterias e pilhas, utilizando apenas o movimento relativo de um ímã.

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Em um ponto P de um campo elétrico o vetor campo elétrico tem direção horizontal, sentido da esquerda para a direita e intensidade 4.10⁵ N/C. Determine a direção, o sentido e a intensidade da força elétrica que age numa carga elétrica puntiforme q, colocada no ponto P. Considere os casos:

a) q = +3 µC
b) q = - 3 µC

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Resolução:

a) Sendo q>0, concluímos que a força elétrica tem a mesma direção e o mesmo sentido do vetor campo elétrico em P. Portanto, a força elétrica tem direção horizontal e sentido da esquerda para a direita. Sua intensidade é dada por:

Fe = IqI.E => Fe = 3.10⁻⁶.4.10⁵ => Fe = 1,2 N

b) Sendo q<0 a="" ao="" br="" campo="" conclu="" da="" dada="" dire="" direita="" do="" e="" el="" em="" esquerda.="" for="" horizontal="" intensidade="" mesma="" mos="" o="" oposto="" p.="" para="" por:="" portanto="" que="" sentido="" sua="" tem="" trica="" trico="" vetor="">
Fe = IqI.E => Fe = 3.10⁻⁶.4.10⁵ => Fe = 1,2 N

Respostas:
a) Direção: horizontal; sentido: da esquerda para a direita;
intensidade: 1,2 N
b) Direção: horizontal; sentido: da direita para a esquerda;
intensidade: 1,2 N

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elétrica que age numa carga elétrica puntiforme q, colocada no ponto P. Considere os casos:

a) q = +3 µC
b) q = - 3 µC

Resolução:
a) Sendo q>0, concluímos que a força elétrica tem a mesma direção e o mesmo sentido do vetor campo elétrico em P. Portanto, a força elétrica tem direção horizontal e sentido da esquerda para a direita. Sua intensidade é dada por:

Fe = IqI.E => Fe = 3.10-6.4.105 => Fe = 1,2 N

b) Sendo q<0 a="" ao="" br="" campo="" conclu="" da="" dada="" dire="" direita="" do="" e="" el="" em="" esquerda.="" for="" horizontal="" intensidade="" mesma="" mos="" o="" oposto="" p.="" para="" por:="" portanto="" que="" sentido="" sua="" tem="" trica="" trico="" vetor="">
Fe = IqI.E => Fe = 3.10-6.4.105 => Fe = 1,2 N

Respostas:
a) Direção: horizontal; sentido: da esquerda para a direita;
intensidade: 1,2 N
b) Direção: horizontal; sentido: da direita para a esquerda;
intensidade: 1,2 N
 

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O campo elétrico criado por uma carga pontual, no vácuo, tem intensidade igual a 9.10⁻¹ N/C. Calcule a que distância d se refere o valor desse campo.

(dados: Q = -4 pC e ko = 9.10⁹ unidades SI).

a) 0,02 m

b) 0,2 m

c) 0,4 m

d) 0,6 m

e) 0,002 m

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A atração e a repulsão elétrica se relacionam com a resultante do campo elétrico em cada lugar do espaço. As linhas de força mostram os casos que existe uma força atrativa ou repulsiva entre cargas elétricas.

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O fenômeno do potencial elétrico foi descoberto por Alessandro Volta ao final do século XVIII com uma experiência que permitia sentir os efeitos da corrente elétrica. Para tanto, ele colocou uma colher embaixo da língua e um pedaço de folha de alumínio por cima.

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Quando levamos em conta uma carga de prova q, e a colocamos no ponto P de um campo elétrico, podemos observar que ela irá adquirir uma energia associada ao tanto que está predisposta a entrar em movimento a partir do campo de interação com ela.

V, neste caso, é o potencial elétrico associado a uma determinada carga, de forma que é possível definir que:

A unidade de potencial elétrico é dada por:

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https://www.gestaoeducacional.com.br/potencial-eletrico-o-que-e/
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/o-que-e-diferenca-potencial.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/potencial-eletrico-v.htm
https://guiadoestudante.abril.com.br/estudo/resumo-de-fisica-campo-eletric
https://www.todamateria.com.br/potencial-eletrico/
https://www.sofisica.com.br/conteudos/Eletromagnetismo/Eletrostatica/potencial.php
https://www.infoescola.com/fisica/potencial-eletrico/

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Potencial elétrico ou tensão elétrica é a quantidade de energia necessária para mover uma carga elétrica unitária entre dois pontos distintos de uma região dotada de um campo elétrico. O potencial elétrico é uma grandeza física escalar medida em volts (V), que equivale a joules por coulomb (J/C) em unidades SI.

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Fórmula

O potencial de um ponto pertencente a um campo elétrico é encontrado dividindo-se o trabalho pelo valor da carga. Esse valor é sempre medido em relação a um ponto de referência.

Ao se definir um ponto de referência, convenciona-se que o potencial neste ponto é nulo.

Assim, a fórmula para o cálculo do potencial elétrico é dado por:

Onde:

V A: Potencial elétrico do ponto A (V)
T AB: Trabalho da força elétrica ao deslocar a carga do ponto A ao ponto B (J)
q: Carga elétrica (C)

No Sistema Internacional de Unidade (SI) o potencial elétrico é medido em Volts (Joule/Coulomb) em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta (1745-1827), criador da pilha elétrica.

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Considere que uma carga elétrica puntiforme q encontra-se em um ponto A de campo elétrico uniforme E, como é mostrado na figura, e então é deslocada até o ponto B.

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O potencial elétrico é a quantidade de energia potencial elétrica, em joules, por unidade de carga, em coulomb. Entenda: afirmar que uma tomada fornece 110 V de potencial elétrico equivale dizer que ela cede 110 J de energia para cada coulomb de carga elétrica que passa através dos seus terminais.

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Vamos calcular a energia necessária para que a carga seja deslocada entre os pontos A e B, separados por uma distância d. Para tanto, usaremos a definição de trabalho:

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Vale lembrar que a força elétrica produzida pelo campo elétrico e que atua sobre a carga q é igual ao produto da carga q com o campo elétrico E:

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Unindo as fórmulas anteriores, ficamos com uma expressão diferente para o trabalho realizado pela força elétrica:

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Em seguida, devemos lembrar-nos de como é a relação entre o campo elétrico E e o potencial elétrico U. Assim:

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Por fim, encontramos uma expressão usada para calcular o potencial elétrico em termos do trabalho realizado para deslocar a carga elétrica entre os pontos A e B, como mostramos agora:

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Uma vez que o trabalho realizado para mover a carga elétrica entre os pontos A e B equivale à quantidade de energia elétrica que a carga “ganhou” ou “perdeu”, o potencial elétrico pode ser entendido como uma razão entre energia e carga, como explicado.

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POTENCIAL ELÉTRICO e SUPERFÍCIES EQUIPOTENCIAIS - ELETROSTÁTICA - AULA 9 - Prof.  Marcelo Boaro

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Me Salva! ELT15 - Eletrostática - Campo Elétrico

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Campo e potencial elétrico - Entendendo o significado!

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PDF

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Vamos supor que temos uma partícula carregada com carga q = 4 μC e que ela seja colocada em um ponto A de um campo elétrico cujo potencial elétrico seja igual a 60 V. Se essa partícula ir, espontaneamente, para um ponto B, cujo potencial elétrico seja 20 V, qual será o valor da energia potencial dessa carga quando ela estiver no ponto A e posteriormente no ponto B?

a) 2,4 x 10⁻⁴ J e 8 x 10⁻⁵J
b) 2,2 x 10⁻⁵ J e 7 x 10⁻⁴J
c) 4,5 x 10⁻⁶ J e 6 x 10⁻¹J
d) 4,2x 10⁻¹ J e 4,5 x 10⁻⁷J
e) 4 x 10⁻³ J e 8,3 x 10⁻²J

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O primeiro capacitor foi construído em 1746 pelo físico holandês Pieter van Musschenbroek, na Universidade de Leyden, na Holanda. Esse capacitor era constituído por uma garrafa de vidro, preenchida por água ou outro líquido. Uma rolha era usada como tampa e por essa tampa passava um condutor que entrava em contato com a água. Essa garrafa é conhecida até hoje como a Garrafa d

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Um dos capacitores mais simples de ser estudado é o capacitor plano. Ele é feito de duas placas planas e paralelas com dois terminais. Entre as placas, como já foi dito, é colocado um material isolante, conhecido como dielétrico. Uma maneira de se carregar esse capacitor é ligando os seus terminais aos terminais de uma pilha, como ilustra a figura abaixo....

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https://educacao.uol.com.br/disciplinas/fisica/capacitores-capacitores-armazenam-energia-eletrica.
https://brasilescola.uol.com.br/fisica/capacitores.
https://www.resumoescolar.com.br/fisica/aplicacoes-dos-capacitores/
https://www.mundodaeletrica.com.br/capacitor-o-que-e-tipos-e-aplicacoes/
https://www.preparaenem.com/fisica/aplicacoes-dos-capacitores-.htm
http://www.engeletrica.com.br/fatordepotencia-manual-aplicacao-capacitores.html
https://www.ufjf.br/fisica/files/2013/10/FIII-04-01-Capacitores.pdf
http://coral.ufsm.br/cograca/graca4_1.pdf
https://sites.ifi.unicamp.br/f328/files/2014/09/Aula-05-F328-1S-2014.pdf
https://www.stoodi.com.br/exercicios/fisica/
https://exercicios.mundoeducacao.uol.com.br/exercicios-fisica/exercicios-sobre-associacao-capacitores.htm
https://querobolsa.com.br/enem/fisica/capacitor

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Uma maneira de se determinar essa energia potencial é utilizar um método gráfico. Pela equação que se encontra na figura 4, monta-se um gráfico da diferença de potencial U pela carga acumulada no capacitor Q. Concluída a construção do gráfico, determina-se a área entre a reta do gráfico e o eixo da diferença de potencial.

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Capacitores são dispositivos utilizados para o armazenamento de cargas elétricas. Existem capacitores de diversos formatos e capacitâncias. Não obstante, todos compartilham algo em comum: são formados por dois terminais separados por algum material dielétrico. Os capacitores são utilizados em diversas aplicações tecnológicas. É praticamente impossível encontrarmos algum circuito eletrônico que não contenha esse tipo de dispositivo.

Quando ligados a uma diferença de potencial, um campo elétrico forma-se entre suas placas, fazendo com que os capacitores acumulem cargas em seus terminais, uma vez que o dielétrico em seu interior dificulta a passagem das cargas elétricas através das placas.

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A função mais básica do capacitor é a de armazenar cargas elétricas em seu interior. Durante as descargas, os capacitores podem fornecer grandes quantidades de carga elétrica para um circuito.

Os capacitores levam um pequeno tempo para serem carregados completamente, entretanto, sua descarga geralmente é rápida. Por isso, os capacitores são largamente usados em dispositivos eletrônicos que demandam grandes intensidades de corrente elétrica, como aparelhos de som de alta potência.

Além de sua função mais fundamental, os capacitores podem ser usados para implementar temporizadores, retificadores de corrente elétrica, filtros de linha, estabilizadores etc.

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Capacitores eletrolíticos: contêm finas camadas de alumínio, envolvidas em óxido de alumínio e embebidas em eletrólitos líquidos.

Capacitores de poliéster: são um tipo de capacitor bastante compacto, formado por folhas de poliéster e alumínio.

Capacitores de tântalo: têm uma vida útil mais longa, usam como dielétrico o óxido de Tântalo.

Capacitores de óleo: foram os primeiros tipos de capacitores e, assim como os capacitores de papel, deixaram de ser usados por serem pouco práticos ou confiáveis.

Capacitores variáveis: são os que possuem válvulas capazes de controlar a distância entre as placas ou a sua área de contato, largamente utilizados em aparelhos valvulados, como rádios e televisores antigos

Capacitores cerâmicos: feitos em formato de disco, são formados de placas condutoras que envolvem um meio como papel, vidro ou ar.

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A propriedade que mede a eficiência de um capacitor em armazenar cargas é a capacitância. A capacitância é uma grandeza física medida em unidades de Coulomb por Volt (C/U), mais conhecida como Farad (F), em homenagem ao físico inglês Michael Faraday (1791-1867). Dizemos que 1 Farad é equivalente a 1 Coulomb por Volt. A fórmula utilizada para calcular a capacitância é esta,

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C — capacitância (F)
Q — carga elétrica (C)
U — tensão elétrica (V)

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Calcule o módulo da capacitância de um capacitor de placas paralelas de 0,005 m², espaçadas em 0,5 mm (0,5.10⁻³ m). Adote ε ₀ = 8,85.10⁻¹².

a) 44,25 nF

b) 88,5 pF

c) 885 pF

d) 0,88 mF

e) 2,44 F

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Determine o módulo da carga elétrica armazenada em um capacitor de 0,5 mF, quando conectado a uma diferença de potencial de 200 V.

a) 1,5 μC

b) 0,2 pC

c) 0,1 μC

d) 10 nC

e) 100 mC

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Na indústria esse componente é utilizado em diversas formas. Ele ajuda a compor circuitos elétricos de inúmeros aparelhos, como, por exemplo, máquinas fotográficas, computadores e televisores. A função dos capacitores é essencial em circuitos ressonantes e circuitos retificadores, assim como em divisores de frequência.

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Um capacitor se parece com as baterias e pilhas comuns. No entanto, as funções e aplicações são totalmente diferentes. Apesar de todos armazenarem energia elétrica, eles não realizam o processo de mesma forma.

Um capacitor tem a capacidade de descarregar toda a sua carga em frações de segundo, ao contrário das pilhas e baterias. Essas podem demorar vários minutos, tanto para carregar quanto para descarregar. Vamos ver um exemplo disso, de uma aplicação muito comum dos capacitores: seu uso nas câmeras fotográficas.

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Capacitores - Eletrodinâmica - Aula 20 - Prof  Marcelo Boaro

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Os capacitores têm uma propriedade que é a de bloquear correntes contínuas e alternadas de baixas freqüências e facilitar a passagem de correntes alternadas de altas freqüências. Essa propriedade é utilizada para separar sons agudos de uma música, por exemplo, encaminhando esses sons para os alto-falantes que são adequados para fazer a reprodução desse tipo de som. Esses auto-falantes são chamados de tweeter. Os sons graves são sons de baixas freqüências, e eles são reproduzidos pelos chamados woofers. Um capacitor, com capacitância e tipo adequado, faz o bloqueio dessas baixas freqüências deixando passar somente os sons de freqüências mais elevadas, que são os sons agudos. Dessa forma, ocorre a separação de sons agudos e graves.

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Tensão elevada: Junto a transformadores poderão ser submetidos a acréscimos de tensão nos períodos de baixa carga; Harmônicas na rede (vide ítem 3.3.1); Ressonância paralela (vide ítem 3.3.7).

Corrente de Surto: Manter a corrente de surto menor que 100 vezes a corrente nominal (vide ítem 3.2.9); Tempo de chaveamento muito pequeno poderá elevar a tensão no capacitor, provocando danos (redução da vida útil).

Harmônicas na Rede Elétrica: Evitar ressonância série (aumento da corrente) e ressonância paralela (aumento da tensão) (vide ítem 3.3.7).

Temperatura: Não deve ultrapassar o limite máximo do capacitor. Máximo: 50o C; Média 24h: 40o C; Média anual: 30o C; conforme IEC.

Terminais do Capacitor: Não utilizar os terminais das células para fazer interligação entre si, pois assim a corrente que circula nos terminais aumenta, aquece os terminais e provoca vazamento nas células.

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tipos de capacitores pdf - Google Search

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capacitor eletrolítico dieléctricos condensador eléctrico montaje superficial smd esquemas eléctricos doblar toallas capacitores electroliticos electronics laboratorio

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