Força coulomb

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Força coulomb, também chamada força eletrostática ou interação coulomb, atração ou repulsão de partículas ou objetos por causa de sua carga elétrica. Uma das forças físicas básicas, a força elétrica é nomeada por um físico francês, Charles-Augustin de Coulomb, que em 1785 publicou os resultados de uma investigação experimental sobre a descrição quantitativa correta desta força.

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Duas cargas eléctricas, ambas positivas ou ambas negativas, repelem-se mutuamente ao longo de uma linha recta entre os seus centros. Duas cargas diferentes, uma positiva, outra negativa, atraem-se uma à outra ao longo de uma linha recta que une os seus centros. A força elétrica é operativa entre cargas até distâncias de pelo menos 10-16 metros, ou aproximadamente um décimo do diâmetro dos núcleos atômicos. Devido à sua carga positiva, os prótons dentro dos núcleos se repelem uns aos outros, mas os núcleos se mantêm unidos devido a outra força física básica, a forte interação, ou força nuclear, que é mais forte do que a força elétrica. Corpos astronômicos maciços, mas eletricamente neutros, como planetas e estrelas, são unidos em sistemas solares e galáxias por ainda outra força física básica, a gravitação, que embora muito mais fraca que a força elétrica, é sempre atrativa e é a força dominante a grandes distâncias. Nas distâncias entre estes extremos, incluindo as distâncias da vida quotidiana, a única força física significativa é a força eléctrica nas suas muitas variedades juntamente com a força magnética relacionada.

A magnitude da força eléctrica F é directamente proporcional à quantidade de uma carga eléctrica, q1, multiplicada pela outra, q2, e inversamente proporcional ao quadrado da distância r entre os seus centros. Expressada na forma de uma equação, esta relação, chamada lei de Coulomb, pode ser escrita incluindo o fator de proporcionalidade k como F = kq1q2/r2. No sistema de unidades de centímetro-grama segundo, o fator de proporcionalidade k em um vácuo é definido como 1 e a carga elétrica da unidade é definida pela lei de Coulomb. Se uma força elétrica de uma unidade (um dielétrico) surgir entre duas cargas elétricas iguais a um centímetro de distância em um vácuo, a quantidade de cada carga é uma unidade eletrostática, esu, ou statcoulomb. No metro-quilograma segundo e nos sistemas SI, a unidade de força (newton), a unidade de carga (coulomb) e a unidade de distância (metre), são todas definidas independentemente da lei de Coulomb, pelo que o factor de proporcionalidade k é obrigado a tomar um valor consistente com estas definições, nomeadamente, k num vácuo igual a 8,98 × 109 newton metro quadrado por coulomb quadrado. Esta escolha de valor para k permite que as unidades elétricas práticas, tais como ampere e volt, sejam incluídas com as unidades mecânicas métricas comuns, como metro e quilograma, no mesmo sistema.

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