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- Campo Elétrico
É a região do espaço onde uma carga de prova em repouso fica sujeita à ação de uma força de origem elétrica.
Campo elétrico
Dizemos que uma carga elétrica gera um campo elétrico, e este fica mais intenso a medida que nos aproximamos desta carga geradora e vai enfraquecendo ao nos afastamos da mesma. Logo, o campo elétrico \(\vec{E}\) é uma função da distância \(d\) entre a carga geradora e um ponto no espaço. $$\vec{E}=\vec{E}(d)$$ Para calcular a força elétrica, devido ao campo elétrico de uma carga geradora, podemos usar uma carga de prova \(q_0\) . Sendo \(d_0\) a distância da carga geradora até a carga de prova, a força na carga de prova devido ao campo da carga geradora é: $$\vec{F} = q_0 \vec{E}(d_0).$$ A unidade de campo elétrico no S.I. é Newton por Coulomb, \([E]=\frac{N}{C}\) .
- Campo elétrico de uma carga puntiforme
- Para uma quantidade de carga \(Q\) concentrada em um ponto, o módulo do campo elétrico no vácuo a uma distância \(d\) desta carga é dado por $$E(d) = k_0 \frac{Q}{d^2}.$$
Ilustração do campo elétrico, que é uma grandeza vetorial. Para uma mesma distância da carga puntual, o campo tem o mesmo módulo (intensidade), mas tem direções diferentes para pontos diferentes. A direção do campo em um dado ponto é sempre paralela à reta que liga a carga ao ponto, sendo que para cargas positivas, o campo aponta para fora da carga e para cargas negativas, o campo aponta para dentro da carga. - Campo elétrico devido a um conjunto de cargas puntuais
- Para encontrarmos o campo elétrico resultante, devido a um conjunto de cargas puntuais, é necessário somar vetorialmente os campos elétricos produzidos por cada uma das cargas.
- Campo elétrico uniforme (CEU)
- É aquele onde o vetor campo elétrico tem o mesmo módulo, direção e sentido em todos os seus pontos.
- Esfera sólida condutora
- O campo elétrico gerado por uma distribuição esférica superficial e uniforme de cargas possui as seguintes propriedades:
- a) o campo é nulo no seu interior
- b) para pontos no exterior, é igual ao gerado por uma carga puntual de mesmo valor, localizada no centro da esfera.
Linhas de força
Uma maneira de facilitar a compreensão do campo elétrico é imaginar " linhas de força ".
O roteiro para construção destas linhas é:
- O vetor campo elétrico é tangente, em cada ponto, à linha de força que passa pelo ponto;
- A intensidade do campo elétrico é proporcional ao número de linhas de força por unidade de área;
- As linhas começam em cargas positivas e terminam em cargas negativas, ou no infinito, no caso de haver excesso de cargas;
- O número de linhas que saem de uma carga positiva, ou que se aproximam de uma carga negativa, é proporcional ao módulo da carga;
- Nunca há cruzamento das linhas de força.
