Já sabemos que entre cargas elétricas se manifestam forças de atração
ou repulsão , dependendo de sua natureza. Agora vamos determinar a
intensidade dessas forças. Considere dois corpos eletrizados com
cargas elétricas q1 e q2. Se suas dimensões forem desprezíveis em
relação às distâncias que os separam , denominamos essas cargas
puntiformes. No final do século
XVIII , Charles Augustin de Coulomb
(1736-1806) , depois de realizar vários experimentos com cargas
elétricas de mesma natureza, concluiu que tanto q1 como q2 estão
sujeitos à ação de uma força repulsiva, cuja intensidade F é
inversamente proporcional ao quadrado da distância d que as separa.
Pela lei da ação e reação, as forças que atuam sobre ambas as cargas
são de mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos. Posteriormente,
Coulomb concluiu também que a intensidade da força era diretamente
proporcional ao produto do módulo das cargas q1 e q2. Segundo a
relação que Coulomb estabeleceu experimentalmente , podemos observar
que a intensidade da força elétrica aumenta para valores de cargas
maiores e diminui com o aumento da distância. Note que a força é
inversamente proporcional ao quadrado da distância ; assim, se a
distância entre duas cargas é dobrada , a intensidade da força
elétrica é reduzida à quarta parte em relação à posição origina ; se
a distância for triplicada, a força elétrica entre elas terá sua
intensidade reduzida nove vezes.
Para termos uma igualmente para a
expressão acima e, com isso, obtivermos um valor para a intensidade da
força elétrica, é preciso uma constante de proporcionalidade. Nesse
caso, esta recebe o nome de constante eletrostática K, e seu valor
depende do meio em que as cargas estão imersas. Para o vácuo, a
constante eletrostática costuma receber o índice zero e tem o valor K0
= 9 x 10(9) NM (2)/C (2). Para
estudarmos graficamente variação da
intensidade da força elétrica com a distância, mantemos fixos os
valores das cargas e variamos a distância. O gráfico obtido é uma
curva que recebe o nome de hipérbole cúbica e mostra que, quanto
maior a distância de separação entre as cargas , menor é a intensidade
da força entre elas. Nos experimentos para medir as forças elétricas,
Coulomb construiu um aparato que chamamos de balança de torção. Nela
é possível avaliar o deslocamento angular de suas cargas próximas
devido à força de atração ou repulsão. Durante o deslocamento , o
corpo em movimento provoca uma torção em um fio que é registrada na
extremidade da balança.
