domingo, 31 de maio de 2009












Campo elétrico




Um campo elétrico é o campo de força provocado por cargas elétricas, (elétrons, prótons ou íons) ou por um sistema de cargas. Cargas elétricas num campo elétrico estão sujeitas a uma força elétrica.






Vetor campo elétrico




O campo elétrico é uma grandeza vetorial, portanto é representado por um vetor. Para determinarmos a sua presença, colocamos uma carga de prova no meio. Se esta ficar sujeita a uma força, dizemos que a região em que a carga se encontra, está sujeita a um campo elétrico. O vetor campo elétrico tem sempre a mesma direção da força a que a carga está sujeita, e o sentido é o mesmo da força, se a carga de prova estiver carregada positivamente (Q > 0), ou contrária à força, se a carga for negativa (Q <>



Campo elétrico devido a uma carga elétrica




O campo elétrico sempre "nasce" nas cargas positivas (vetor) e "morre" nas cargas negativas. Isso explica o sentido do vetor mencionado acima. Quando duas cargas positivas são colocadas próximas uma da outra, o campo elétrico é de afastamento, gerando uma região no meio das duas cargas isenta de campo elétrico. O mesmo ocorre para cargas negativas, com a diferença de o campo elétrico ser de aproximação. Já quando são colocadas próximas uma carga positiva e uma negativa, o campo "nasce" na primeira, e "morre" na segunda.




Força elétrica e campo elétrico




Eletricidade. É difícil imaginar a vida sem ela. Do chuveiro ao computador, é necessário que aqueles invisíveis elétrons estejam correndo pelas fiações para que nossa vida diária possa manter os confortos e praticidades com os quais nos acostumamos.Essa forma de energia obedece a algumas leis bem simples que lhes permitem aplicações versáteis, as quais vão do girar motores pesados a projetar na tela de seu computador o texto que você está lendo agora.Antes de falar das leis e suas equações, vamos dar uma olhada em alguns conceitos. Sabemos que os elétrons têm carga negativa e os prótons têm carga positiva. Sabemos também que, quando próximos, corpos carregados com cargas opostas se atraem, enquanto os carregados com cargas iguais se repelem.




Carga elétrica




Tudo bem, mas o que é exatamente carga elétrica? Bem, para falar a verdade, ninguém sabe... Carga elétrica se inclui entre o que chamamos em ciência de conceitos primitivos, entidades que podemos observar e cujas propriedades e comportamento podemos mensurar, mas não temos como defini-las exatamente. Uma das propriedades que podemos observar e mensurar nas cargas elétricas é a formação de campos elétricos.




Campos elétricos




Campos elétricos se comportam de modo análogo aos campos gravitacionais e magnéticos, uma vez que campos elétricos (assim como os outros campos citados) interagem entre si quando colocados próximos uns dos outros, produzindo forças.Estas forças são as que produzem a atração entre um corpo carregado com carga positiva e outro com carga negativa, da mesma forma que a repulsão, se ambos forem negativos ou positivos.Uma forma esquemática de compreender os campos elétricos é representá-las através de linhas de força. A figura abaixo mostra as linhas de força que formam os campos elétricos em torno de uma carga positiva e outra negativa:







































Como mostra a figura, o que caracteriza o campo elétrico uniforme são suas linhas de força, que se comportam como paralelas igualmente espaçadas. Isso ocorre quando duas placas paralelas e uniformemente carregadas com cargas de sinais opostos são posicionadas a uma distância próxima uma da outra.


A lei de Coulomb


O campo elétrico uniforme apresenta esta igualdade em suas linhas de força, implicando que o campo se mantém igual entre as placas e, por conseqüência, uma carga elétrica posicionada entre elas estará sujeita a uma força cuja intensidade e sentido são constantes ao longo do campo. Vistos os conceitos, vamos à lei de Coulomb. Como quase sempre nestes casos, esta lei leva o nome de seu propositor, o cientista francês Charles Coulomb.Coulomb descobriu que a força elétrica que atua sobre dois corpos eletricamente carregados é diretamente proporcional às suas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância.Se você se lembrou da definição de Newton para a força da gravidade acertou em cheio. Como dissemos, campos elétricos e gravitacionais são análogos.

Onde:F = força (medida em Newtons [N]);q = carga elétrica (medida em Coulombs [C])r = distância (medida de metros [m])k= constante eletrostática (medida em N.m2/C2)

A constante eletrostática varia conforme o meio em que estão imersas as cargas. No vácuo, k = 9.109 N.m2/C2.E foi assim que a era da eletricidade começou. Sabendo que existem cargas elétricas e como se comportam mecanicamente, aprendemos como controlar a movimentação

dessas cargas.