Campo Elétrico



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#22418
Monitoria de física

Campo Elétrico

Monitoria de física por:

Paulo Vinícius

e

Stefany Torres

Conceitos

CARGA DE PROVA

É uma carga elétrica de valor conhecido utilizada para detectar a existência de um campo elétrico. Ela é posicionada em um determinado local e, pelo efeito observado, pode-se saber se nele existe ou não um campo elétrico. Se confirmada a existência do campo elétrico, a carga de prova também auxilia a determinar sua intensidade.

CAMPO ELÉTRICO

É uma propriedade física estabelecida em todos os pontos do espaço que estão sob a influência de uma carga elétrica (carga fonte), tal que uma outra carga (carga de prova), ao ser colocada em um desses pontos, fica sujeita a uma força de atração ou de repulsão exercida pela carga fonte.

Em outras palavras, o campo elétrico mede a influência que uma certa carga produz em seus arredores. Quanto mais próximas estiverem duas cargas, maior será a força elétrica entre elas por causa do módulo do campo elétrico naquela região.

Representação Esquemática

A carga elétrica Q gera um campo elétrico no espaço que a envolve. Quando uma outra carga elétrica, q (carga de prova), é colocada em um ponto dessa região, ela recebe uma força Fe, que pode ser de atração ou de repulsão em relação à carga fonte Q.

Representação do Campo Gravitacional

O campo gravitacional é exclusivamente atrativo, como indicam as forças gravitacionais Fg representadas no esquema.

Ao contrário das forças manifestadas no campo elétrico, que podem ser de atração ou repulsão, as forças do campo gravitacional são apenas de atração.

Definição do vetor campo elétrico

Para calcularmos o campo elétrico produzido por cargas pontuais (cujas dimensões são desprezíveis), dispostas no vácuo, utilizamos:

O vetor campo elétrico estabelecido em um ponto pela carga Q é definido pelo quociente da força Fe pela carga de prova q:

E = campo elétrico [N/C ou V/m]

F = força elétrica [N – Newton]

q = carga elétrica de prova [C – Coulomb]


E = campo elétrico [N/C ou V/m]
k = constante eletrostática do vácuo [9×10^9 N.m²/C²]
Q = carga geradora do campo elétrico [C – Coulomb]
d = distância do ponto até a carga geradora [m – metro]

Orientação do vetor campo elétrico

Quando a carga de prova q é positiva, os vetores da força elétrica e campo elétrico têm a mesma direção e o mesmo sentido. Quando a carga de prova q é negativa, os vetores têm a mesma direção, mas sentidos opostos.

O vetor campo elétrico em um ponto P devido a uma carga Q positiva sempre tem sentido de afastamento em relação a ela, enquanto o vetor campo elétrico devido a uma carga Q negativa sempre tem sentido de aproximação em relação a ela, independentemente do sinal da carga de prova q.

O vetor campo elétrico em um ponto P devido a uma carga Q positiva sempre tem sentido de afastamento em relação a ela, enquanto o vetor campo elétrico devido a uma carga Q negativa sempre tem sentido de aproximação em relação a ela, independentemente do sinal da carga de prova q.

Boa prova!


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