Campo Elétrico e o Campo Elétrico Uniforme
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Campo Elétrico e o Campo Elétrico Uniforme
O conceito de campo elétrico
Suponhamos que, ao ser colocada em um ponto P, uma carga puntiforme q sofra a ação de uma força elétrica . Dizemos então que no ponto P existe um campo elétrico
, definido por:
Fig. 1
Observando essa equação vemos que:
1º) se q > 0, e
terão o mesmo sentido.
2º) se q < 0, e
terão sentidos opostos.
Um outro fato que podemos perceber ao observa nessa equação é que:
Assim, no S.I. temos:
Na realidade, a unidade oficial no S.I. é outra. Mas isso só poderemos discutir um pouco mais tarde, pois precisamos de outros conceitos que ainda não conhecemos.
Exemplo 1
Em um ponto P do espaço há um campo elétrico , como mostra a fig a, cuja intensidade é
. Suponhamos que uma carga puntiforme q seja colocada no ponto P. Determine a força elétrica sofrida por essa carga, nos seguintes casos:
Fig. a
a) q = +2,0 C
b) q = -2,0 C
Resolução
a) Neste caso a carga q é positiva. Portanto, a força elétrica e o campo elétrico devem ter o mesmo sentido (Fig.b). Para calcular o módulo de
observamos:
Fig. b
= 6,0 N
b) Neste caso a carga q é negativa. Portanto, a força elétrica e o campo elétrico tem sentidos opostos (Fig. c) O módulo de é dado por:
Fig. c
= 6,0 N
Exemplo 2
Ao ser colocada em um ponto P do espaço, uma carga puntiforme q = -3,0 C, fica submetida a uma força elétrica ilustra a Fig.a, cuja intensidade é
= 12 N. Determine as características do campo elétrico no ponto P.
Fig. a
Resolução
Como a carga q é negativa, o campo elétrico deve ter sentido oposto ao da força, como ilustra a Fig. b.
Fig.b
= 4,0 N/C
Campo de uma carga puntiforme
Vamos agora verificar as características do campo elétrico criado por uma carga puntiforme. Para começar consideremos uma carga positiva Q fixa (Fig. 2). Para determinar o campo elétrico produzido por Q num ponto P, colocamos nesse ponto uma outra carga puntiforme q. Suponhamos inicialmente q > 0. Nesse caso a força elétrica aplicada em q será de afastamento e o campo elétrico deverá ter o mesmo sentido de (Fig.3).
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Fig. 2
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Fig. 3
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Suponhamos agora que a carga puntiforme q, colocada em P, seja negativa (Fig.4). Nesse caso a força sofrida por q será de atração e o campo elétrico deve ter sentido oposto ao de (Fig.5).
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Fig. 4
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Fig. 5
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Portanto, o sentido do campo elétrico produzido no ponto P, não depende do sinal da carga q lá colocada. A carga Q produz em torno de si um campo elétrico cujo sentido é de afastamento de Q (Fig.6)
Fig. 6
Vejamos agora o sentido do campo elétrico criado por uma carga negativa Q (Fig.7) em um ponto P. Para tanto coloquemos nesse ponto uma outra carga puntiforme q. Se q for positiva, a força por ela sentida será de atração e o campo deverá ter o mesmo sentido de (Fig.8)
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Fig. 7
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Fig. 8
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Se a carga q for negativa (Fig.9) a força por ela sentida será de repulsão e o campo deverá ter sentido oposto de (Fig.10).
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Fig. 9
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Fig. 10
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Assim, o sentido do campo elétrico produzido no ponto P não depende do sinal da carga q lá colocada. A carga negativa Q produz em torno de si (Fig.11) em campo elétrico que tem o sentido de aproximação da carga Q.
Fig. 11
Módulo de Campo Elétrico
Tanto no caso da carga Q > 0 (Fig.2) como no caso em que Q < 0 (Fig.7) temos:
Mas por definição, temos:
Portanto:
Se o valor de Q for mantido fixo, o gráfico da intensidade de em função da distância, tem o aspecto da Fig. 12
Fig. 12
Exemplo 3
Na Fig.a representamos uma carga puntiforme Q = 1,2 . 10-6 C. Determine as características do campo elétrico produzido pela carga Q no ponto P, situado a uma distância d = 2,0m de Q.
Fig. a
Resolução
Como a carga Q é positiva, o campo elétrico por ela produzido no ponto P, é de afastamento (Fig.b). O módulo de é dado pela equação II:
Fig. b
Exemplo 4
Na figura abaixo representamos uma carga puntiforme e fixa, Q = -5,0 . 10-6 C. Determine o campo elétrico produzido por essa carga no ponto P, situado a uma distância d = 3,0 m
Resolução
Como a carga Q é negativa o campo elétrico por ela produzido no ponto P tem o sentido de aproximação de Q como mostra a figura abaixo. O módulo de é dado pela equação II:
= 5,0 . 103 N/C
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Sumário
- O conceito de campo elétrico- Campo de uma carga puntiforme
i. Módulo de campo elétrico
- Campo elétrico de várias cargas
i. Linhas de força
- Campo elétrico uniforme


