Planejativo

Força elétrica (Lei de Coulomb)

Carga elétrica

Campo elétrico e Linhas de força

Potencial elétrico, Trabalho e Energia

Condutor esférico e Capacitância

Corrente e Potência elétrica

Leis de Ohm

Associação de Resistores

Geradores elétricos

Leis de Kirchhoff e Ponte de Wheatstone

Capacitores

Eletromagnetismo: Visão geral, Imã e Regra da mão direita

Campo magnético

Força Magnética e regra da mão esquerda

Indução Eletromagnética (Lei de Lenz)

Lei de Faraday e Variação do fluxo magnético

Gerador de corrente alternada e Transformadores

Efeito fotoelétrico

Teoria da relatividade

Física quântica

Processos de eletrização

Receptores elétricos

Alguns pontos-chave dessa matéria para o ENEM que devem ser levados em conta ao estudarmos são:

Neste mapa mental, vemos alguns conceitos importantes da Força Elétrica, que será estudada nesta aula. Fonte: 

A força elétrica é um dos principais conceitos da física e é essencial na descrição e na compreensão de uma ampla variedade de fenômenos naturais. É a força que atua entre partículas carregadas e é um dos quatro tipos fundamentais de forças na natureza, junto com a força gravitacional, a força nuclear fraca e a força nuclear forte. A força elétrica é descrita pela lei de Coulomb.

A força elétrica é extremamente relevante em muitos contextos. Por exemplo, ela é a força que mantém os elétrons em órbita ao redor do núcleo em um átomo. Sem a força elétrica, os elétrons seriam liberados e os átomos se desintegrariam, tornando a matéria como a conhecemos impossível.

Além disso, a força elétrica é a base para a eletricidade e o eletromagnetismo, que são fundamentais para muitas tecnologias que usamos diariamente, como computadores, telefones, aparelhos de TV e até carros elétricos.

Na biologia, a força elétrica é fundamental para a função dos neurônios e para a transmissão de sinais elétricos no corpo. Na química, as interações eletrostáticas entre átomos e moléculas são essenciais para a formação de compostos químicos e para as reações químicas.

Em resumo, a força elétrica é um conceito fundamental na física que desempenha um papel crucial em uma ampla gama de fenômenos naturais e tecnologias humanas.

Cargas elétricas são uma propriedade fundamental da matéria. Existem dois tipos de cargas elétricas, chamadas de carga positiva e carga negativa. Cargas do mesmo tipo se repelem, enquanto cargas de tipos opostos se atraem.

No sistema internacional de unidades, a carga elétrica é medida em coulombs (C). Um elétron tem uma carga de aproximadamente -1.6 x 10

 C, enquanto um próton tem uma carga de +1.6 x 10

A Lei de Coulomb descreve a força entre duas cargas elétricas. Ela pode ser expressa da seguinte forma:

Essa lei é extremamente importante na física e na química, pois descreve como as cargas interagem umas com as outras. Isso é fundamental para entender a estrutura dos átomos, a formação de moléculas, a condução de eletricidade e muitos outros fenômenos.

Duas partículas carregadas estão separadas por uma distância de 0.50 m. A carga da primeira partícula é de +1.0 µC e a carga da segunda partícula é de -2.0 µC. Calcule a magnitude e a direção da força elétrica entre as duas partículas.

A força elétrica entre duas cargas é dada pela Lei de Coulomb:

Vamos substituir os valores dados na questão na fórmula:

Como a força resultante é positiva, isso indica que as cargas se atraem (pois uma é positiva e a outra é negativa). Portanto, a magnitude da força elétrica entre as duas partículas é de 71.92 N e elas se atraem.

Os gráficos que representam a força elétrica podem variar dependendo do que você está tentando ilustrar, mas um dos mais comuns é o gráfico que mostra a relação entre a força elétrica (F) e a distância (r) entre duas cargas.

Neste gráfico, o eixo vertical (y) representa a força elétrica (F) e o eixo horizontal (x) representa a distância (r) entre as cargas. A força elétrica é proporcional ao inverso do quadrado da distância, conforme descrito pela Lei de Coulomb. Isso significa que, à medida que a distância entre as cargas aumenta, a força elétrica diminui, e o faz de maneira bastante rápida.

O gráfico resultante é uma curva que começa em algum ponto alto no eixo y (quando a distância é pequena e a força é grande) e cai em direção ao eixo x (à medida que a distância aumenta e a força diminui). A forma exata da curva dependerá das cargas específicas sendo consideradas, mas será sempre uma curva descendente que se aproxima do eixo x sem nunca tocá-lo. Isso ilustra o fato de que a força elétrica nunca chega a zero, não importa o quão distantes as cargas estejam, mas se torna infinitamente pequena à medida que a distância aumenta.

Esse gráfico é uma maneira poderosa de visualizar a relação entre força elétrica e distância e ajuda a solidificar a compreensão da Lei de Coulomb.

A força elétrica é uma grandeza vetorial, o que significa que ela tem magnitude e direção. Quando lidamos com duas cargas pontuais, precisamos determinar não apenas a magnitude da força, mas também a direção e o sentido dessa força.

As cargas elétricas interagem ao longo de uma linha reta que as conecta. Para entender isso, imagine duas cargas: uma é a carga q1 e a outra é a carga q2. Se essas duas cargas forem do mesmo tipo (ambas positivas ou ambas negativas), elas se repelirão. A força que q1 exerce sobre q2 pode ser representada vetorialmente da seguinte maneira:

 é um vetor unitário que aponta da carga q1 para a carga q2 ao longo da linha que as une. De acordo com a terceira lei de Newton - a lei da ação e reação - a carga q2 também exerce uma força sobre q1, que é igual em magnitude e oposta em direção:

Agora, se as cargas forem de tipos diferentes (uma positiva e uma negativa), elas se atrairão. Isso é mostrado na Figura abaixo:

Fonte (e das outras informações deste tópico) em: 

Se tivermos mais de duas cargas, digamos n cargas, a força total sobre qualquer uma delas é a soma vetorial das forças exercidas por todas as outras cargas. Assim, a força total sobre a carga j pode ser expressa como:

Este conceito é conhecido como o princípio da superposição das forças eletrostáticas, e é uma realidade confirmada experimentalmente.