A lei de Coulomb foi inventada por Charles Coulomb, um físico francês que, em 1785, realizou um trabalho para a academia de ciências em Paris. Este estava encarregado de recolher várias experiências de corpos carregados. Com estas experiências pôde-se obter vários resultados que, no seu conjunto, foram o que hoje conhecemos como a lei de Coulomb.
A lei de Coulomb é a relação que há nas interações (forças exercidas por um campo elétrico) entre cargas. Posteriormente, o resultado da carga, de acordo com o Sistema internacional, é simbolizado com a letra Q e a sua unidade de medida é Coulomb (C).
Para obter a força mediante a lei, tendo duas cargas, precisamos de aplicar a seguinte fórmula:
No caso de que a lei de Coulomb ter três cargas, estas adquirem a forma de um triângulo. No caso de serem três forças, o método empregado para encontrar a força resultante é o Paralelogramo:
Fr2 = F21,2+F21,3+2F1,2F1,3cos∅
A magnitude das forças elétricas que tenham a capacidade de atração e de repulsão entre cargas guia-se pelo princípio da eletrostática ou pela lei descoberta por Charles Coulomb. Ao ser uma magnitude vetorial, a sua expressão em forma vetorial é:
O vetor de F= força elétrica
O vetor de ur=vetor unitário
Se o resultado da força for positivo, atribui-se-lhe uma força de repulsão; mas, se pelo contrário, se o resultado for negativo, atribui-se-lhe uma de força de atração.
A lei de Coulomb K depende do meio, pode ser expressa com a constante dielétrica ou estando sujeita a um meio.
ε=ε0 à la permitividade de vazio (8.85 ·10 -12 C2 /N·m2)
Esta lei pode ser encontrada em várias aplicações, como por exemplo:
A aplicação na que é necessária a lei de Coulomb é no estudo da estrutura cristalina. Portanto, os iões desta estrutura cristalina estão encarregados de equilibrar as forças elétricas. Com a ajuda destas forças é possível fazer um estudo mais simples da estrutura cristalina que precisamos.
O antiferromagnetismo foi descoberto por Louis Néel em 1930. Foi através da teoria do ferromagnetismo que Néel se apercebeu que várias substâncias dos átomos - os eletrões - se alinhavam de forma oposta. Devido a isto, os eletrões são neutralizados tendo como resultado um efeito magnético nulo. Este conjunto de eventos deu lugar ao fenómeno antiferromagnético. Mais tarde, em 1970, Louis Néel foi premiado com o prémio nobel da física.
O antiferromagnetismo ocorre quando os eletrões se alinham na mesma direção, mas em sentido contrário. Deste modo, no caso de terem o mesmo valor absoluto, tal como dissemos anteriormente, os eletrões neutralizam-se; e no caso de ser distinto, diminui.
Ao contrário do ferromagnetismo, o antiferromagnetismo encontra-se em materiais que possuem domínios alinhados em direções opostas. Para além disso, o ferromagnetismo caracteriza-se pela resistência à magnetização.
Os materiais magnéticos podem ser divididos em vários grupos, dependendo das suas propriedades. Podemos encontrar:
- Ferrimagnetismo
- Antiferromagnetismo
Tal como nos materiais ferromagnéticos e ferromagnéticos, estes estão divididos em domínios magnéticos.
Os materiais antiferromagnéticos têm um momento magnético nulo, isto é, quando estes materiais possuem um estado natural, os momentos magnéticos dos átomos são opostos pelo que são contrastados, tornando-os nulos. O momento magnético é a magnitude vetorial que nos indica a intensidade que um campo magnético tem.
Ao criar resistência à magnetização, o material antimagnético adota uma permeabilidade magnética superior a 1. De igual modo, os antiferromagnéticos estão distribuídos por domínio, os quais os seus momentos magnéticos encontram-se alinhados.
A temperatura Néelé a temperatura na que o material antiferromagnético começa a perder o efeito das propriedades características do antiferromagnetismo. Logo, estes transformam-se em materiais paramagnéticos.
A seguir, veremos alguns exemplos de materiais junto à temperatura Néel.
Materiais antiferromagnéticos Temperatura Néel Óxido ferroso 198 k Fluoreto de níquel 73 k Crómio 311 k Óxido de manganésio 116 k Fluoreto de manganésio 67 k
Os materiais ferromagnéticos podem ser destinados a várias aplicações. As mais conhecidas são os discos duros. Devido a este tipo de magnetização, utiliza-se maioritariamente no âmbito da tecnologia.
A lei de Ohm foi formulada por George Simon Ohm que estudou a eletricidade e depois de realizar vários estudos, em 1827, descobriu esta lei. Esta lei relaciona as magnitudes de:
A lei, formulada por George Simon Ohm, afirma que a intensidade de carga elétrica se manifesta em ampérios(A) e que circula dentro de um circuito elétrico, sendo esta diretamente proporcional à sua tensão elétrica e ao mesmo tempo inversamente proporcional à sua resistência. A lei descoberta por George Simon, tal como o seu próprio nome indica, representa-se em ohms (Ω).
Dependendo da informação disponível, aplicaremos uma das seguintes formulas:
I = V / R
V = I · R
R=V / I
A lei de Ohms ajuda-nos a encontrar a potência de um circuito, uma vez que a potência obtém-se multiplicando a voltagem pela intensidade. Um circuito está composto por átomos que podem ter cargas positivas ou cargas negativas: protões (+) e eletrões (-). Para além destes dois átomos, também podemos encontrar os neutrões, que são os têm carga neutra. A seguir, podemos ver um circuito.
O triângulo da lei de Ohm consiste num pequeno truque para lembrarmo-nos da formula. Apenas devemos tapar a variável que queremos obter.
Enquanto numa corrente contínua (CC) encontramos um fluxo contínuo, isto é, uma corrente constante, numa corrente alterna (CA), como o seu próprio nome indica, a corrente alterna picos de intensidade de corrente em intervalos regulares.
Podemos encontrar a corrente em paralelo, a qual tem duas resistências e a corrente pode fluir por dois caminhos.
A lei de Ohm pode ser encontrada em qualquer dispositivo que contenha um circuito elétrico. Consequentemente esta lei está presente no nosso dia a dia, tanto em casa como em qualquer outro sítio, seja ele um espaço interior ou exterior. Um exemplo da aplicação que podemos ver na nossa vida quotidiana é o frigorífico. A partir do momento que este é ligado à corrente elétrica e recebe a voltagem que conduz a corrente que ajuda no processo de refrigeração, já estamos a aplicar esta lei.
O espectro eletromagnético foi descoberto por Wilhelm Conrad Röntgen em 1895. Este foi o responsável pela produção de radiação eletromagnéticanos comprimentos de onda que se referem aos raios X. Antes da descoberta do espectro eletromagnético, podíamos encontrar o espectro normal que descoberto por Isaac Newton em 1666. Este colocou várias lentes junto a um prisma através do qual ele pôde ver as diferentes cores.
O espectro eletromagnético consiste no conjunto de todas as formas nas que se encontra a energia radiante. Este agrupamento que junta as frequências ou comprimentos pode ser descomposto em radiação eletromagnética. Estas duas magnitudes estão relacionadas com a velocidade da luz.
C = constante, isto é, 3.00 x 108 m/s
λ = longitude de onda
f = a frequência
Dependendo do que queiramos obter, apenas devemos isolar a letra.
Dependendo do tipo de radiação eletromagnética, o espectro eletromagnético pode ser dividido em dois grupos:
Radiação ionizante:
Radiações não ionizantes:
Em função das propriedade das ondas de luz, podemos encontrar diferentes cores como:
| Cor | Comprimento de onda em 10-9m | Frequência (1012 Hz) |
| Vermelho | 780 – 622 | 384 – 482 |
| Cor de laranja | 622 – 597 | 482 – 503 |
| Amarelo | 597 – 577 | 503 - 520 |
| Verde | 577 – 492 | 520 – 610 |
| Azul | 492 – 455 | 610 – 659 |
| Violeta | 455 - 390 | 659 – 769 |
Atualmente, podemos encontrar o espectro eletromagnético de forma mais habitual. Algumas das aplicações mais comuns onde o podemos encontrar são: nas telecomunicações, na transmissão de informação, nos radares…
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