Você sabia? Escovar os sapatos torna mais fácil para eles pegarem poeira, ou seja, eles atraem poeira. Isso tudo por causa de forças eletrostáticas. Vamos cavar e descobrir mais.
OBJETIVOS DE APRENDIZADO
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A eletrostática refere-se a um ramo da física responsável pelo estudo das cargas elétricas em repouso. Desde o tempo da física clássica, sabe-se que materiais como o âmbar atraem partículas leves após a fricção . Os fenômenos eletrostáticos vêm das forças que as cargas elétricas exercem umas sobre as outras. Essas forças podem ser descritas pela lei de Coulomb . Embora as forças eletrostaticamente induzidas pareçam fracas, algumas forças eletrostáticas, como a que ocorre entre um próton e um elétron, que juntos produzem um átomo de hidrogênio, são aproximadamente 36 ordens de magnitude mais fortes do que a força gravitacional que atua entre eles.
Exemplos de fenômenos eletrostáticos são muitos. Algumas são bem simples, como a atração de um filme plástico para a mão após a remoção de uma embalagem. Outros são mais espontâneos, como a explosão de silos de grãos, operação de fotocopiadora e impressora a laser e danos de componentes eletrônicos durante a fabricação. A eletrostática tem tudo a ver com o acúmulo de cargas na superfície de objetos como resultado do contato com outras superfícies. Embora a troca de cargas ocorra sempre que duas superfícies quaisquer entram em contato e se separam, os efeitos da troca de cargas normalmente só são notados quando pelo menos uma das superfícies apresenta alta resistência ao fluxo de eletricidade. A razão é que as cargas que se transferem ficam presas ali por tempo suficiente para que seus efeitos possam ser observados. Essas cargas permanecem no objeto até que sejam rapidamente neutralizadas por uma descarga ou sangrem para o solo. Por exemplo, o fenômeno popular de choque estático é resultado da neutralização da carga acumulada no corpo a partir do contato com superfícies que são isoladas.
LEI DE COULOMB
Essa lei afirma que: “a magnitude da força eletrostática de repulsão ou atração entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto das magnitudes das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas”.
A força é ao longo da linha reta que os une. Nos casos em que as duas cargas têm o mesmo sinal, a força eletrostática entre elas é repulsiva; nos casos em que possuem sinais diferentes, a força entre eles é atrativa.
CAMPO ELÉTRICO
O campo elétrico em unidades de newtons por coulomb ou volts por metro refere-se a um campo vetorial que pode ser definido em qualquer lugar, exceto no local das cargas puntiformes (este é o ponto onde ele diverge no infinito). É definida como a força eletrostática em newtons sobre uma pequena carga de teste no ponto devido à lei de Coulomb, dividida pela magnitude da carga em coulombs.
As linhas de campo elétrico são importantes e são usadas para visualizar o campo elétrico. Essas linhas começam em uma carga positiva e terminam em uma carga negativa. Eles também são paralelos à direção do campo elétrico em cada ponto, e a densidade dessas linhas de campo é uma medida da magnitude do campo elétrico em qualquer ponto.
