Dizemos que em um campo é atribuída uma grandeza física a cada ponto dele .Para facilitar o entendimento ,vamos fazer uma analogia.É comum os boletins meteorológicos apresentarem isotermas ,isto ,é linha sobre determinada região geográfica cujos pontos possuem a mesma temperatura.Assim,as isotermas sobre o mapa - múndi podem ser consideradas um campo de temperatura.Então ,nesse campo, todos os pontos mesma linha apresentam a mesma a temperatura.Naturalmente, em um campo de temperatura, a grandeza física atribuída a cada ponto do campo é a temperatura.
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| Todos os pontos das linhas isotermas possuem a mesma temperatura. |
No caso do campo elétrico, a grandeza física que atribuímos ao espaço é um vetor, que recebe o nome de vetor campo elétrico E.Dessa forma, a o vetor campo elétrico é grande física que caracteriza o campo elétrico,assim como a temperatura caracteriza um campo de temperatura .Vale lembrar que a um vetor se associam um módulo (intensidade),uma direção e um sentido.Portanto ,sempre existirá um campo elétrico na região ao redor de qualquer distribuição de cargas e,para cada ponto situado nesse campo temos um vetor campo elétrico correspondente.
Para discutirmos as características do vetor campo elétrico ,vamos considerar o campo elétrico de uma carga Q positiva,por exemplo ,fixa e um ponto A, e uma carga de prova Q1 Sobre o ponto B.Como vimos, a carga de prova fica sujeita a uma força F1.
Ao trocarmos a carga Q1 por outras cargas puntiformes, Q2,....,Qn, no mesmo ponto B, elas serão submetidas outras forças elétricas dadas por F2,...,Fn .
Essas forças possuem a mesma direção e seu sentido depende do sinal da carga em que a força atua.A propriedade fundamental do campo elétrico é que, para um mesmo ponto,a razão entre a intensidade das forças elétricas e as respectivas cargas de prova é constante.
O fato de a razão F/q ,que expressa o campo elétrico , ser constante para um ponto do espaço indica que o campo elétrico não depende da carga de prova q nem da força F a ela submetida.Isso mostra que,de fato ,se trata de uma propriedade do espaço.Observe também que apesar de a carga de prova ser necessária para identificar um campo elétrico, ele não depende da carga de prova.
Com a expressão definida acima,podemos notar que a direção da força elétrica é paralela ao vetor campo elétrico ,isto é , possui sempre a mesma direção .Já o sentido da força elétrica pode ser coincidente com o do vetor campo elétrico ,se a carga de prova for positiva,ou contrário ao vetor campo elétrico, se a carga de prova for negativa.
Supondo o campo elétrico E horizontal e orientado para a direita , temos:
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| O campo E e a força F têm o mesmo sentido. O campo E e a força F têm sentido opostos. Uma unidade de medida do campo elétrico no SI é o newton por coulomb ( N/C). |
01- Qual a intensidade do campo elétrico de uma carga elétrica de -15μC, num ambiente em que a constante elétrica vale k = 8×109 Nm²/C², num ponto distante 10 mm dela?
Primeiro passo é extrair os dados.
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02-(MACKENZIE-SP) Uma carga elétrica puntiforme com 4μC que é colocada em um ponto P do vácuo, fica sujeita a uma força elétrica de intensidade 1,2 N. O campo elétrico nesse ponto P tem intensidade de: Considere K=9.109N.m2/C2.
a) 3,0.105N/C
b) 2,4.105N/C
c) 1,2.105N/C
d) 4,0.10-6N/C
e) 4,8.10-6N/C
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03-Em um ponto P de um campo elétrico o vetor campo elétrico tem direção horizontal, sentido da esquerda para a direita e intensidade 4.105 N/C. Determine a direção, o sentido e a intensidade da força elétrica que age numa carga elétrica puntiforme q, colocada no ponto P. Considere os casos:
a) q = +3 µC
b) q = - 3 µC
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04-Seja E o vetor campo elétrico em P, gerado por uma carga elétrica Q e Fe a força eletrostática que age numa carga elétrica q colocada em P. Quais os sinais de Q e q nos casos indicados abaixo?
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