Graduação
1. Conceito
O campo elétrico é uma propriedade física estabelecida em todos os pontos do espaço que estão sob influência de uma carga elétrica.
2. Vetor Campo Elétrico
O vetor campo elétrico E estabelecido no ponto P dentro do campo gerado pela carga +Q é, então, definido pelo quociente da F força pela carga de prova qo .
F
E
E=
P
E
.
+
qo
F qo +
Q
E
E
Caso o campo elétrico seja gerado por uma carga –Q temos:
.
+
F
E
qo
E
-
Q
E
E
E=
F qo Define-se o vetor campo elétrico em um ponto do espaço como a força elétrica por unidade de carga de prova ali colocada.
Módulo: no SI, a unidade é N/C
Direção: a mesma da Força Elétrica
Sentido: terá o sentido de F se a carga q for positiva, e o sentido contrário de
.
F se q for negativa
3. Linhas de Força
Carga Positiva
Campo Divergente
Carga Negativa
Campo Convergente
Uma carga puntiforme q produz um campo elétrico em todos os pontos do espaço. A força do campo diminui conforme a distância aumenta. Q
4. Cálculo do Campo elétrico
F
+
E
+
d
q
Na figura acima temos que o campo elétrico E gerado pela carga +Q atuando na carga de prova +q separadas por uma distância d. Esse campo elétrico E depende da força elétrica F atuante na carga +q. O módulo do campo elétrico é dado por:
F
E =
q
Substituindo a Lei de Coulomb na equação acima, temos: k E =
Q.q d2 q
E = k
Q d2 4.1 Campo elétrico no ponto P devido a uma carga puntiforme Q fixa
4.1 Gráfico do campo elétrico em função da distância
Gráfico E x d
E
d
E
E
1 d2 1d
E
4
E
9
E
16
E a
2d
3d
4d
d(m)
5. Cálculo do campo elétrico resultante devido uma distribuição de cargas
𝐸𝑟 = 𝐸𝑎 + 𝐸𝑏
𝐸𝑟 = 𝐸𝑎 − 𝐸𝑏
𝐸 2 = 𝐸 2 + 𝐸 2 + 2. 𝐸 𝑎 . 𝐸 𝑏 . 𝑐𝑜𝑠∅
𝑟
𝑎
𝑏
6. Campo elétrico uniforme
Chama-se campo elétrico uniforme àquele