Com o eletroscópio vimos que é possível determinar o tipo de carga de um corpo. Mas esse instrumento não permite saber o valor da carga, apenas comparar diferentes tipos de carga. Algumas experiências realizadas a partir de 1776 sugeriram que a interação (atração e repulsão) entre cargas elétricas provavelmente obedeceria a uma relação semelhante à atração entre massas descritas em 1665 por Isaac Newton na lei de Gravitação Universal. A comparação dessas observações foi realizada com medidas precisas a partir de 1783, por Charles Augustin de Coulomb.
Em seu experimento Coulomb utilizou duas esferas eletrizadas Q1 e Q2 separadas pela distância d, a fim de determinar a força elétrica de atração ou repulsão entre elas. Ele chegou às seguintes constatações com relação às forças elétricas de atração e repulsão entre partículas eletrizadas.
1) Têm a direção da reta que passa pelas partículas. Observe que F12 representa a força que a partícula 1 exerce em 2 e F21 a força que 2 exerce em 1.
2) Constituem um par de ação e reação. Isso significa que F12 e F21 não se equilibram mutuamente, e ambas têm a mesma intensidade.
3) A força tem intensidade diretamente proporciona ao quadrado da distância entre as partículas
4) A força tem intensidade diretamente proporcional ao valor absoluto de cada um das cargas e, portanto, diretamente proporcional ao valor absoluto do produto das cargas.
É importante notar que a constante k depende do meio onde as cargas Q1 e Q2 estão situadas e do sistema de unidade adotado. Se a carga estiver no vácuo, a constante é representada por K0 e é denominada constante eletrostática. Seu valor é:
Se Q1. Q2 >0 cargas de mesmo sinal, então, as forças são de repulsão
Se Q1.Q2<0 cargas de sinais contrário, então, as forças são de atração
Exemplos de manifestações da eletricidade estática.
Ex 1: O atrito da superfície externa de um avião com o ar produz a eletrização dessa superfície. Para o escoamento das cargas elétricas acumuladas em um voo existem, nas asas, pequenos fios metálicos. Durante o abastecimento os aviões são conectados à terra para que possíveis cargas elétricas existentes na superfície externa sejam escoadas, evitando pequenas descargas elétricas que poderiam explodir o combustível que que está sendo introduzido nos tanques. A conexão com a terra pode ser feita por meio da escada ou do túnel por onde transitam os passageiros.
Ex 2: Os caminhões que transportam combustíveis também se eletrizam por causa do atrito com o ar. Assim, antes de iniciar o descarregamento, o terminal da mangueira é encaixado na boca do tanque, onde existe um aterramento, isto é, uma conexão condutora com a terra. Um cabo metálico faz a ligação entre o tanque do caminhão e o terminal da mangueira para descarregamento de possíveis cargas elétricas existentes no caminhão. Só após essa operação o abastecimento é efetuado.
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