CAMPO ELÉTRICO.pptx

valdielio@hotmail.com
Q
Uma carga elétrica puntiforme Q fixa, cria na região que a
envolve um campo de forças conhecido como campo elétrico.
Se colocarmos uma outra carga puntiforme de prova* q,
imersa neste campo, ela fica sujeita a uma força elétrica Fe.
q
Fe
Generalizando, podemos dizer que todo corpo eletrizado
determina uma alteração das propriedades da região que o
circunda, estabelecendo nela um campo elétrico.
Em uma região há um campo elétrico quando uma carga de
prova aí colocada, em repouso, fica sujeita à ação de uma
força elétrica.

O campo elétrico também pode ser originado por uma
distribuição discreta ou contínua de cargas elétricas.
Q3
Q4
Q2
Q1
q
Fe
Distribuição discreta de cargas elétricas
+ +
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Esfera eletricamente carregada
Fe
q

Assim como o campo gravitacional pode ser representado em
cada ponto da superfície da Terra pelo vetor g, o campo
elétrico pode ser representado, em cada ponto do espaço, por
um vetor, usualmente simbolizado por E que se denomina
vetor campo elétrico.
g
g
g
g
E
E
E
E
E
E
E
E
Q Q

Módulo do vetor campo elétrico
Analogamente ao vetor campo gravitacional g=
P
m
, A
intensidade do campo elétrico em um ponto P será, por
definição, dada pela expressão E=
F
q
,onde q é a carga que está
imersa no campo elétrico da carga geradora.
No S.I. a unidade de campo elétrico é o N/C.
m g
P = m.g
Q Q
E E
q
q
Fe =|q|.E

Vetorialmente,
F=q. E
onde,
q grandeza escalar;
E grandeza vetorial;
A direção da força F é determinada pela direção do vetor
campo elétrico E.
O sentido da força F é determinado pelo sinal de q.
Se q > 0, E e F têm o mesmo sentido;
Se q < 0, E e F têm sentidos contrários;

Linhas de força são linhas imaginárias traçadas nas
representações de campo elétrico, a fim de mostrar a sua
direção e sentido. Por definição, a linha de força tem, em
cada ponto, a mesma direção e o mesmo sentido que o vetor
campo elétrico.
Linhas de força
E1
E2
E3
Os vetores campo elétrico são tangentes às linhas de força.

As linhas de força são usadas para se visualizar um campo
elétrico e, embora não forneçam diretamente a sua
intensidade, elas são representadas mais próximas umas das
outras em regiões de campo mais intenso e mais afastadas
em regiões de campo mais fraco.
EA> EB
•A
•B
E

Se o campo elétrico for constante em todos os pontos de uma
região, suas linhas de força são representadas retilíneas,
paralelas, de mesmo sentido e uniformemente distribuídas.
Dizemos que ele é um campo elétrico uniforme.
EA = EB
•A
•B
E
Em qualquer um dos casos, as linhas de força NUNCA se
cruzam.

1. Uma carga elétrica puntiforme q = 1,0 C é colocada em
um ponto P e fica sob a ação de uma força elétrica de
intensidade 9,0 .10 – 3 N. Determine a intensidade do
campo elétrico e P.
2. Ao se abandonar em um ponto P de um campo elétrico
uma carga de prova q = - 1,0 C, ela ficou sob ação de uma
força de intensidade 1,0.10 – 1 N, na vertical e de sentido
descendente. Determine a direção, o sentido e a
intensidade do campo elétrico em P.
3. Colocamos num ponto P de uma carga de prova de valor q
e constatamos nela uma força de intensidade F.
Determine o valor de outra carga de prova que poderia ser
colocada em P para que ela ficasse sob a ação de uma
força de intensidade 3F.

4. Em uma região do espaço há um campo elétrico uniforme
representado pelas linhas de força abaixo. Sua
intensidade, que é constante em cada um de seus pontos,
vale 2,0 N/C. Determine a direção, o sentido e a
intensidade da força eletrostática sobre duas cargas de
prova nele colocadas em repouso: q1 = + 1,0.10 – 10 C
e q1 = - 3,0.10 – 10 C.
q1
E
q2

Q
Consideremos uma carga puntual Q, no ar e um ponto
situado a uma distância r desta carga.
Se colocarmos carga puntiforme de prova q, neste ponto, ela
fica sujeita a uma força elétrica Fe.
r
q
Fe
Fe=ko
Q .|q|
r2
Sendo, Fe = |q|.E,
|q|.E = ko
Q .|q|
r2
E = ko
Q
r2

O campo elétrico criado por uma carga elétrica puntiforme é
inversamente proporcional ao quadrado da distância r .
Graficamente,
0
E
r

Determinação do sentido do campo elétrico de uma carga
puntiforme
Lembrando que,
F=q. E
onde,
q grandeza escalar;
E grandeza vetorial;
A direção da força F é determinada pela direção do vetor
campo elétrico E.
O sentido da força F é determinado pelo sinal de q.
Se q > 0, E e F têm o mesmo sentido;
Se q < 0, E e F têm sentidos contrários;

Sendo Q > 0 e utilizando uma carga de prova q, também
positiva,
+
q
Fe
E1
q
Fe
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E8
E9
E10
E11
E12
E13
E14
E15
E16

Para Q < 0, procedemos de maneira semelhante, porém o
sentido do campo é oposto ao modelo anterior.

E1
E2
E3
E4
E5
E6
E7
E8
E9
E10
E11
E12
E13
E14
E15
E16

5. Considere uma carga puntiforme fixa em certo local do
espaço. O meio ambiente é o vácuo. Ela gera nesse meio
um campo elétrico. Considere também o ponto P a uma
distância r da carga.
a) Indique a direção e sentido do campo elétrico em P.
b) Determine a intensidade do campo elétrico em P,
quando r = 3,0 cm. É dada a constante eletrostática k0
= 9,0 . 109 Nm2/C2.

6. Em um ponto P, a uma dada distância de uma carga
puntiforme positiva isolada no vácuo, o campo elétrico
tem intensidade E. Dobrando-se a distância e dividindo-se
por 3 o valor da carga geradora, qual é a intensidade do
novo campo elétrico?

Quando várias cargas puntiformes são geradoras de um
mesmo campo elétrico, então, em cada ponto de sua região, o
campo elétrico resultante será a soma dos vetores parciais
que cada carga gera individualmente naquele ponto.
P
+
E1
Q1
-
Q2
E2
+
Q3
E3
-
Qn
En
ER = E1 + E2 + E3 +... En
ER

Linhas de força

Em uma região do espaço existe um campo elétrico uniforme
quando, em todos os pontos dessa região, o campo elétrico
tem o mesmo módulo, a mesma direção e o mesmo sentido.
+ -
+ -
+ -
+ -
+ -
+ -
+ -
E

7. Uma carga elétrica puntual positiva, Q = 4,5 C, encontra-
se no ar. Considere um ponto P situado a uma distância r =
30 cm de Q.
a) Qual é a intensidade do campo elétrico criado por Q
em P ?
b) Se o valor de Q fosse duplicado, quantas vezes maior
se tornaria a intensidade do campo em P ?
c) Após duplicar o valor de Q, considere um ponto P ’
situado a 90 cm desta carga. A distância P ‘ é quantas
vezes maior que a distância de P a Q?
d) Então, a intensidade do campo em P ‘ é quantas vezes
menor do que em P?

8. Determine a intensidade a direção e o sentido do vetor
campo elétrico resultante em P nos casos abaixo. Admita
em cada caso que Q = 10 – 6C e d = 0,3 m. O meio é o
vácuo, cuja constante eletrostática é k0 = 9,0 . 109 Nm2/C2.

9. Uma placa isolante muito grande, uniformemente
eletrizada, cria, em pontos próximos a ela, um campo
elétrico uniforme perpendicular à sua superfície. Suponha
que esta placa esteja na posição vertical, tendo presa a
ela, por meio de um fio, uma pequena esfera eletrizada,
em equilíbrio, na posição indicada na figura. Sendo 10 g a
massa da esfera e 3,0 C a sua carga, calcule a intensidade
do campo criado pela placa (considere g = 10 m/s2).

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