Física para o Ensino Médio Gravitação, Eletromagnetismo e



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LEI DE COULOMB
CAPÍTULO 3
LEI DE COULOMB
 
Em 1785, o físico francês Charles Augustin de Coulomb, procurou 
entender do que depende a força de interação entre cargas elétricas. Para 
tanto, ele desenvolveu uma balança de torção 
esquematizada na figura ao lado. No cilindro 
inferior encontram-se três esferas condutoras: 
uma fixa ao fundo e outras duas suspensas por 
uma haste isolante. Esta haste funciona como 
uma mola de torção, e qualquer movimento de 
rotação das duas esferas será detectado em 
uma escala fixa à superfície do aparelho.
 
Coulomb eletrizou corpos condutores 
e os colocou em contato com as esferas do 
seu aparelho. Carregando as esferas com 
cargas de mesmo sinal, observou que quanto 
mais carga fosse transferida a cada esfera
maior era a força de repulsão. Então ele concluiu que a força elétrica é 
proporcional ao produto das cargas elétricas. Ao afastar as esferas car-
regadas, Coulomb observou que a força de repulsão diminuía. Sua con-
clusão foi que a força elétrica é inversamente proporcional ao quadrado 
da distância entre as cargas. A linha de ação da força é a reta que une as 
duas cargas. Em termos matemáticos podemos expressar a lei de Cou-
lomb da seguinte forma:
 
 

qQ
k
=
F


Física para o Ensino Médio – Lei de Coulomb
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A constante k que aparece na fórmula é chamada de “constante 
da lei de Coulomb” ou de constante dielétrica. O valor desta constante é 
definido conforme o sistema de unidades utilizado. No Sistema Interna-
cional, as cargas q e Q são dadas em coulombs, a distância d é dada em 
metros, e o valor da constante no vácuo é:
 
Vemos que a fórmula acima é muito parecida com a lei da gra-
vitação universal. Podemos até dizer que do ponto de vista puramente 
matemático, são a mesma equação. Porém, cada uma tem seu próprio 
significado físico. Vejamos as diferenças e as similaridades. 
 
Onde tínhamos massa na fórmula da força gravitacional, temos 
agora carga na fórmula da força elétrica. No caso gravitacional, dizemos 
que matéria atrai matéria e a força é proporcional à razão direta do pro-
duto das massas. No caso elétrico, isso é verdade se as cargas forem de 
sinais opostos, e podemos concluir que carga atrai carga na razão direta 
do produto do módulo das cargas. Se as cargas tiverem o mesmo sinal
dizemos que elas se repelem, sendo a força também proporcional ao 
produto do módulo das cargas. Em ambos os casos, o vetor força aponta 
na linha que une as cargas.
 
A constante universal da gravita-
ção G cede lugar na fórmula da força elé-
trica à constante dielétrica k. Comparando 
as ordens de grandezas destas duas cons-
tantes, vemos que a força gravitacional é 
muito menos intensa que a força elétrica. 
A constante k é característica do ambien-
te onde estamos estudando os fenômenos 
elétricos. Alguns valores são apresentados 
na tabela ao lado. Quando realizamos experiências no ar seco podemos 
tomar como excelente aproximação o valor dado acima para o vácuo.
 
Se afastarmos uma carga da outra, a força de interação  
decresce  rapidamente  como  mostrado  no  gráfico  abaixo.  De  modo 

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