CAMPO ELÉTRICO

CAMPO ELÉTRICO

INTRODUÇÃO

         No nosso dia-a-dia percebemos a ação da natureza nos impondo sua força em vários aspectos, seja no meio físico, químico ou biológico. As manifestações naturais podem ser percebidas, por exemplo, pela ação da força da gravidade ou pela força magnética. Quando uma maçã cai da macieira é por que ela é atraída pela Terra por uma força de campo denominada força gravitacional. Quando uma moeda é “puxada” por um imã a mesma força de campo se manifesta, porém a origem da força é diferente.

          

         No sistema microscópio, que é o sistema que envolve as partículas subatômicas, ocorre à manifestação de uma série de forças de várias origens, entre elas a força elétrica, que também é uma força de campo, como a força magnética e a força gravitacional, que promove a interação entre cargas elétricas. Neste nosso estudo sobre campo elétrico conceituaremos o campo elétrico e estudaremos as suas características mais importantes. 
  

     1-  O QUE É CAMPO ELÉTRICO?

          
             Podemos denominar o campo elétrico como sendo a região do espaço, ao redor da carga elétrica, que está sob a influencia de uma carga geradora do campo, de forma que qualquer carga, denominada de carga de prova, colocada nessa região, poderá ser atraída ou repelida por ela.

           

        

·       * Então neste caso, podemos afirmar, que o campo elétrico é o agente responsável pela existência da força elétrica.                          

    * Para efeito didático, vamos considerar que o campo elétrico é positivo.

·       *O campo elétrico é uma grandeza vetorial. Tem intensidade, direção e sentido.

    2-  VETOR CAMPO ELÉTRICO:

        Como o campo elétrico é uma região do espaço, cada ponto dessa região está a uma distância d da carga geradora e cada ponto desses é formado por um vetor denominado vetor campo elétrico.

·           * São infinitos pontos, logo são infinitos vetores.

 VETOR CAMPO ELÉTRICO é um vetor que caracteriza o campo elétrico da seguinte forma:

2.1- INTENSIDADE:

          É a relação entre a força aplicada, de atração ou repulsão, e a intensidade da carga elétrica de prova.

* UNIDADE:

                                 

  2.2- DIREÇÃO:

         O vetor campo elétrico tem a mesma direção da força elétrica.

LEMBRE-SE a direção pode ser horizontal, vertical e inclinada.

  2.3- SENTIDO:

     O sentido do campo elétrico depende do sinal da carga de prova. Se:

·                * q > 0 a força e o vetor campo elétrico terão o mesmo sentido. O campo e força serão de afastamento.

                           

·              *Se q < 0 a força e o campo elétrico terão sentidos opostos.   

         

     3-  CAMPO ELÉTRICO DE UMA CARGA PUNTIFORME:

Se:

Onde:

E = Campo elétrico

Q = carga elétrica geradora

d = distância

k = constante eletrostática no vácuo

  

     4-  CAMPO ELÉTRICO DE VÁRIAS CARGAS:

        
        Quando o sistema é formado por mais de uma carga elétrica, formam – se vários campos elétricos de forma que o campo elétrico resultante é a soma vetorial dos campos gerados por cada carga do sistema.

   

       O campo elétrico resultante é a soma vetorial dos campos de cada carga.

·                      Lembre –se que como a soma é vetorial devemos observar:      

     

                                       

      5-  GRÁFICO DO VETOR CAMPO ELÉTRICO:

          A representação gráfica da intensidade do campo elétrico dos pontos ao redor da carga, em função da distância que ele se encontra da carga geradora, é observada no gráfico abaixo:     

                  

      6-  INTERAÇÃO ENTRE OS CAMPOS ELÉTRICOS:

      
           Quando duas cargas elétricas estão próximas, seus campos elétricos interagem de tal forma que as linhas de campo elétrico passam a adquirir uma forma diferenciada, em relação a quando elas se encontram sozinhas.

   6.1- LINHAS DE FORÇA OU LINHAS DE CAMPO:

     
        São linhas que unem os vetores campo elétricos em cada ponto, tangentes a esses vetores e passando pela origem dos mesmos.

      
        

    6.2- PROPRIEDADES DAS LINHAS DE CAMPO:

* PROPRIEDADE 1:

         As linhas de força nunca se cruzam, pois um ponto do campo é caracterizado por um único vetor. 

                      

·       * PROPRIEDADE 2:

         Na região onde o campo elétrico é mais intenso, as linhas de força estão mais próximas uma das outras e onde é menos intenso, ocorre o contrário.

    Exemplo: O campo elétrico em A é mais intenso do que em B.   

     OBSERVAÇÕES:

I)            As linhas de força de uma carga puntiforme isoladas são sempre radiais.                

        

      As linhas de campo “saem” das cargas positivas ( se afastam) e chegam nas cargas negativas ( se aproximam). 

                          

II)           Para as cargas de sinais contrários temos:

      As linhas de campo divergem da carga positiva e convergem para a carga negativa.                           

                                   

III)         Para cargas de sinais iguais temos:

      As linhas de campo não se unem numa região comum provocando a repulsão entre as cargas.

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* FORÇA ELÉTRICA