Unidade II - O Campo Elétrico

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<p>O CAMPO ELÉTRICO</p><p>Prof.: Jean Carlos Rodrigues</p><p>Corpos eletrizados criam, no espaço, ao seu entorno, uma perturbação chamada</p><p>de campo elétrico. Cada ponto desta região está associado a um vetor campo</p><p>elétrico, com módulo, direção e sentido. Então, ao se colocar uma carga elétrica</p><p>“q " em qualquer destes pontos, esta carga sofrerá ação de uma força de</p><p>natureza elétrica.</p><p>O campo elétrico é uma grandeza de natureza vetorial, ou seja, para se</p><p>compreender melhor, é necessário saber qual a intensidade, a direção e o sentido</p><p>do vetor campo elétrico em cada ponto do espaço. Para se evidenciar a presença</p><p>de campo elétrico no ponto 𝑃, a carga de prova 𝑞, é colocada. Caso a carga de</p><p>prova seja positiva, haverá força de repulsão, entretanto, se a carga for negativa,</p><p>haverá atração entre a carga gerado de campo elétrico e a carga de prova. Na</p><p>figura, é possível observar no ponto 𝑃, a direção e o sentido da força de repulsão</p><p>que atua sobre a carga de prova.</p><p>As figuras abaixo, apresentam a convenção do sentido do campo elétrico criado</p><p>por duas cargas elétricas. Nota-se que cargas positivas, criam campos radiais ou</p><p>para fora, já nas cargas negativas, o campo elétrico é de aproximação ou entrando</p><p>na carga.</p><p>INTENSIDADE DE UM CAMPO ELÉTRICO</p><p>O campo elétrico 𝐸, será definido como a força elétrica F que atua por unidade</p><p>de carga 𝑞, no ponto 𝑃, conforme mostra a equação a seguir:</p><p>𝐸 =</p><p>𝐹</p><p>𝑞</p><p>A unidade de campo elétrico no SI é o newton por coulomb (N/C).</p><p>A intensidade do campo elétrico criado por uma carga geradora, não depende da</p><p>carga de prova, mesmo que a definição inicial de campo elétrico pareça criar este</p><p>vínculo. A figura abaixo mostra a interação entre a carga negativa, geradora de</p><p>campo elétrico, com a carga positiva de prova.</p><p>Combinando a lei de Coulomb, com a relação matemática da definição de campo</p><p>elétrico, encontra-se o campo elétrico E criado pela carga elétrica geradora,</p><p>conforme mostra a equação a seguir:</p><p>Durante a simplificação, a variável que representa a carga de prova 𝑞, desapareceu.</p><p>Logo, a intensidade do campo elétrico criado pela carga geradora, dependerá do</p><p>valor de sua carga elétrica 𝑄, das características do meio material 𝐾 e da distância</p><p>ao quadrado até o ponto analisado.</p><p>𝐸 = 𝑘.</p><p>𝑄</p><p>𝑑2</p><p>MOVIMENTO DE CARGAS DENTRO DO CAMPO ELÉTRICO</p><p>Quando cargas elétricas entram em uma região contendo campo elétrico, elas</p><p>experimentam uma força de natureza elétrica que altera seu movimento. Um campo</p><p>elétrico uniforme pode ser obtido por meio de duas placas planas paralelas</p><p>eletrizadas com cargas opostas. O vetor campo elétrico irá se orientar no sentido da</p><p>placa positiva para a placa negativa, como mostra a seguir:</p><p>Observa-se que a direção da força elétrica e, portanto, da sua velocidade de</p><p>deslocamento 𝑣, dependerá do sinal da carga elétrica. As cargas positivas são</p><p>repelidas pela placa positiva e atraídas pela placa negativa, assim, movimentam-se</p><p>na mesma direção do campo. Já as cargas negativas, deslocam-se na direção</p><p>contrária em relação ao campo elétrico formado entre as placas. Este</p><p>deslocamento indica que houve realização de trabalho pela força elétrica, ou seja,</p><p>variação de energia potencial elétrica. Então, é correto dizer que entre dois pontos</p><p>quaisquer localizados na região entre as placas, existe uma diferença de potencial</p><p>ou tensão.</p>