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1 -Conforme vimos anteriormente, as cargas elétricas podem sofrer entre si atração ou repulsão. -Essas interações (forças) existem devido à presença do campo elétrico em uma determinada região do espaço, ou seja, uma carga elétrica gera ao redor dela um campo elétrico, como o campo magnético gerado pelo ímã. -Quando uma carga elétrica q (carga de prova) entrar em contato com o campo elétrico gerado pela carga Q (carga geradora), surgirá o aparecimento da força elétrica de atração ou repulsão. -O campo elétrico é o agente responsável pelas interações elétricas, ou seja, só existirá força elétrica atuando em uma carga se ela estiver dentro da região que tenha campo elétrico. Campo elétrico (�⃗� ) é o agente responsável pela ação da força elétrica (𝐹𝐸⃗⃗⃗⃗ ) sobre as cargas elétricas que são colocadas na presença dele. -O campo elétrico é uma grandeza vetorial associada aos pontos no espaço ao redor de uma carga elétrica. -Cada um desses pontos apresenta um valor bem definido do vetor campo elétrico, ou seja, apresenta módulo, direção e sentido, que são características das grandezas vetoriais. Cargas puntiformes positivas – geram campo elétrico de afastamento. Cargas puntiformes negativas – geram campo elétrico de aproximação. Módulo -O campo elétrico é uma grandeza vetorial. Por isso, a definição operacional do campo elétrico (módulo) é: �⃗⃗� = 𝑭𝑬⃗⃗ ⃗⃗ 𝒒 -Destacamos duas observações importantes: • A unidade de campo elétrico é o newton por coulomb (N/C). Um campo elétrico de módulo igual a 200 N/C, por exemplo, indica que uma carga de 1 C colocada nesse campo sofre a ação de uma força elétrica de módulo igual a 200 N; • O campo elétrico em um ponto depende da carga geradora do campo (carga fonte, Q) e não da carga que sofre a ação desse campo (carga de prova, q), pois, aumentando-se o valor de q, o módulo de FE também aumenta, e a razão FE/q permanece constante. Direção -O vetor intensidade do campo elétrico tem a mesma direção do vetor força elétrica que atua sobre a carga de prova (q). 2 Sentido -Da definição de campo, podemos escrever: �⃗⃗� = 𝒒. �⃗⃗� -Essa é uma multiplicação de um vetor por um escalar. Assim, a força e o campo elétrico têm a mesma direção e, se a • carga q é positiva, o mesmo sentido; • carga q é negativa, sentidos opostos. -Considere uma carga Q, pontual, criando um campo elétrico no espaço à sua volta e uma carga pequena q colocada em um ponto P a uma distância r da carga Q. -Como as cargas são puntiformes, o módulo da força elétrica 𝐹𝐸⃗⃗⃗⃗ que atua sobre q pode ser calculada pela lei de Coulomb. Assim, podemos determinar o módulo do campo elétrico como: 𝑬 = 𝑲 |𝑸| 𝒓𝟐 -De fato, em qualquer arranjo de cargas, o campo elétrico depende de três elementos: 1. da(s) carga(s) geradora(s) do campo; 2. do meio onde as cargas se acham (note a constante da Lei de Coulomb na equação); 3. dos aspectos geométricos do campo (veja a presença da distância na equação). -Aqui estão os gráficos do módulo do campo elétrico em função do módulo da carga Q (carga geradora) e em função da distância do ponto até a carga fonte (r). -As linhas de força do campo elétrico foram propostas por Michael Faraday. -Tais linhas dariam uma ideia de como seria o campo elétrico no espaço, como um todo, em volta da carga. -As linhas de força do campo elétrico apresentam quatro propriedades importantes: 1ª) Duas linhas de força JAMAIS podem se cruzar; 2ª) Quanto maior a concentração de linhas de força em uma região do espaço, maior a intensidade do campo elétrico nessa região. 3ª) O vetor campo elétrico é sempre perpendicular à superfície do objeto eletrizado que gerou e, assim, as linhas saem ou chegam ao objeto, sempre perpendicularmente à sua superfície. OBS.: Essa componente faria as cargas se movimentarem em torno da superfície do condutor. Num corpo em equilíbrio eletrostático, as cargas NÃO se deslocam ao longo dele. 3 4ª) O número de linhas que chegam à superfície do objeto, ou que saem dela, é proporcional à quantidade de carga que o corpo possui. -Um campo elétrico uniforme possui as linhas de força paralelas e igualmente espaçadas. Nesse tipo de campo, o módulo, a direção e o sentido são constantes.
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