Campo Elétrico

Campo Elétrico – Definição

Campo Elétrico é uma região invisível existente em volta de um corpo que se encontra eletrizado, fazendo com que haja as interações e trocas de energia com outro corpo também eletrizado.

É um assunto muito estudado no ensino médio na parte de eletromagnetismo, uma subárea de Física que contribuiu de forma substancial a descoberta de novas tecnologias principalmente na área da saúde.

O conceito de campo elétrico permitiu explicar as interações que ocorrem com cargas que estão distante umas das outras.

No ano de 1821, o físico inglês Michael Faraday discutiu esse conceito, e disse que essas interações ocorrem através das linhas de força existentes.

Campo Elétrico – O que é

Um campo elétrico é uma região ao redor de uma carga elétrica onde uma força pode ser detectada, atuando como uma “esfera de influência” para essa carga.

Esse campo invisível possui tanto uma magnitude, ou intensidade, quanto uma direção, tornando-o uma grandeza vetorial.

A intensidade do campo é medida em Volts por metro (V/m) e diminui com o aumento da distância da fonte de carga. Os campos elétricos se originam de cargas elétricas e correntes elétricas variáveis ​​no tempo, e são uma manifestação da força fundamental do eletromagnetismo.

As linhas de forças são linhas tangentes ao vetor campo elétrico em cada ponto. As linhas de forças saem das cargas positivas e entram nas cargas negativas.

O campo elétrico é uma grandeza vetorial, ou seja, possui módulo(intensidade), direção e sentido.

A direção do vetor campo elétrico é a mesma da reta que passa pela carga de prova geradora do campo elétrico, e o sentido do campo elétrico é:

Para fora, quando a carga elétrica é positiva (Q > 0);

Para dentro, quando a carga elétrica é negativa (Q < 0);

No SI, a unidade de campo elétrico newton/coulomb (N/C).

Para calcular o valor do campo elétrico utilizamos a seguinte fórmula:

Com essa fórmula podemos calcular o valor do campo elétrico em qualquer ponto.

Onde:

 = valor do campo elétrico (N/C);
 = valor da força atuante na carga (N);
q = valor da carga;

Ou então:

Com essa fórmula, se tivermos o valor da força, podemos descobrir o valor da carga elétrica ou o valor do campo elétrico.

Onde:

F = valor da força (N);
| q | = módulo da carga elétrica;
E = valor do campo elétrico

Campo Elétrico – Características Principais:

Fonte: Campos elétricos são criados por cargas elétricas, sejam elas estáticas (fixas) ou em movimento.
Força: Elas exercem uma força atrativa ou repulsiva sobre outras partículas carregadas em sua vizinhança.
Magnitude e Direção: A intensidade do campo é medida como a força por unidade de carga (E = F/q) e possui uma direção específica.
Lei do Inverso do Quadrado: A intensidade do campo elétrico diminui com a distância da carga, seguindo uma relação inversa do quadrado.
Grandeza Vetorial: Devido à sua magnitude e direção, um campo elétrico é representado como um vetor.
Superposição: Para cargas múltiplas, o campo elétrico resultante é a soma vetorial dos campos individuais criados por cada carga.

Campo Elétrico – Tipos

Campos Elétricos Estáticos: Esses campos são constantes e não mudam ao longo do tempo, criados por cargas fixas no espaço.
Campos Elétricos Variáveis ​​no Tempo: Esses campos mudam com o tempo, frequentemente produzidos por correntes alternadas ou campos magnéticos variáveis, e são componentes de ondas eletromagnéticas.
Relação com o Potencial Elétrico: O campo elétrico está relacionado ao potencial elétrico por uma equação que mostra a taxa de variação do potencial com a distância, indicando a intensidade e a direção do campo.

Fonte: Augusto Abreu