Campo Eletrostático

Campo Eletrostático –  Definição

Um campo eletrostático um campo elétrico associado a cargas elétricas estáticas.

Um campo eletrostático é um campo de força elétrica estacionário que envolve uma carga elétrica ou um grupo de cargas que não varia ao longo do tempo.

Ele é criado por cargas elétricas estáticas e exerce forças atrativas ou repulsivas sobre outras partículas carregadas em sua vizinhança. Esses campos são medidos em Volts por metro (V/m) e sua intensidade diminui com a distância da fonte de carga.

Campo Eletrostático – O que é

Um campo eletrostático é um campo invisível que envolve partículas eletricamente carregadas.

Esse campo pode formar-se em torno de dois objetos na mesma vizinhança com cargas elétricas diferentes ou de um único objeto carregado eletricamente em relação ao ambiente circundante.

Uma vez formado, o campo eletrostático pode exercer uma força sobre outros objetos eletricamente carregados nas proximidades.

O campo eletrostático é um campo vetorial que é definido como a força por unidade de carga que uma carga pontual estacionária encontraria em um ponto específico do campo.

O campo eletrostático é simbolizado nas equações matemáticas como uma letra maiúscula “E”.

Além disso, o campo eletrostático é medido usando a unidade do Sistema Internacional de Unidades (SI) de newtons por coulomb.

A direção de um campo eletrostático é equivalente à direção da força que exerce sobre uma carga pontual positiva. Uma carga positiva estacionária terá um campo eletrostático apontando radialmente para fora da carga.

Por outro lado, uma carga negativa terá um campo eletrostático apontando radialmente em direção à carga.

Se dois objetos com carga oposta estiverem na mesma vizinhança, as linhas começarão com cargas positivas e terminarão com cargas negativas.

A direção das linhas em qualquer ponto entre os dois objetos indica a direção em que a força atuará. Se uma carga for positiva, ela experimentará uma força na mesma direção que o campo.

Por outro lado, uma carga negativa dentro de um campo eletrostático experimentará uma força na direção oposta ao campo.

O conceito de um campo eletrostático envolve muitas propriedades semelhantes à força da gravidade.

Uma carga pontual dentro de um campo elétrico uniforme atua de maneira semelhante a um objeto no qual a força da gravidade está atuando.

Assim, o uso de movimento de projétil e equações cinemáticas também se aplica a uma carga pontual dentro de um campo eletrostático uniforme.

A lei de Gauss é um método de calcular campos eletrostáticos. Essencialmente, se você tem uma esfera condutora sólida com uma carga líquida de Q, é capaz de avaliar que a carga excedente está do lado de fora da esfera. Assim, a lei de Gauss afirma que o campo eletrostático dentro da esfera é zero e o campo eletrostático fora da esfera é o mesmo que uma carga pontual com uma carga líquida de Q.

Essa suposição facilita o cálculo dos componentes vetoriais de um campo eletrostático.

Campo Eletrostático – Como funciona

Imagine uma única carga positiva no espaço. Essa carga cria um campo eletrostático ao seu redor. Se você colocar uma carga de “teste” positiva por perto, o campo exercerá uma força que empurra a carga de teste para longe da carga original, demonstrando repulsão. Se a carga de teste fosse negativa, o campo eletrostático a puxaria em direção à carga positiva, demonstrando atração.

Exemplo: Quando um abajur de cabeceira é conectado, existe um campo elétrico estacionário ao redor dos componentes internos do abajur. Este é um campo estático porque as cargas estão fixas e a corrente ainda não está fluindo.

Campo Eletrostático – Características principais

Cargas Estacionárias: Os campos eletrostáticos se originam de cargas elétricas estáticas (fixas).
Invariante no Tempo: Ao contrário dos campos eletromagnéticos dinâmicos, os campos eletrostáticos são invariantes no tempo, o que significa que não mudam com a frequência.
Campos de Força: São campos de força, semelhantes aos campos gravitacionais, que criam forças em outros corpos materiais com base em sua carga elétrica.
Interação com Cargas: Um campo eletrostático atrai partículas com cargas opostas e repele partículas com cargas semelhantes.
Medição: A intensidade ou força de um campo eletrostático é medida em Volts por metro (V/m).
Potencial Elétrico: O campo pode ser descrito em termos de potencial elétrico (voltagem), onde os campos elétricos apontam de regiões de alto potencial para regiões de baixo potencial.

Campo Eletrostático – Resumo

Campo Eletrostático

Campo Eletrostático

Um campo eletrostático é um campo elétrico produzido por cargas elétricas estáticas.

As cargas são estáticas no sentido do valor da carga (é constante no tempo) e suas posições no espaço (as cargas não estão se movendo relativamente uma com a outra).

Devido à sua natureza simples, o campo eletrostático ou sua manifestação visível – força eletrostática – foi observado há muito tempo.

Até os gregos antigos sabiam algo sobre uma estranha propriedade de âmbar que atrai (sob certas condições) pequenos e leves pedaços de matéria nas proximidades.

Muito mais tarde, esse fenômeno foi entendido e explicado como um efeito do campo eletrostático. Desse ponto de vista histórico, seria lógico iniciar a apresentação da teoria do campo eletromagnético com o campo eletrostático.

Outro motivo, é sua simplicidade, mas também sua aplicabilidade.

Nomeadamente, o campo eletrostático desempenha um papel importante no design moderno de dispositivos eletromagnéticos sempre que um forte campo elétrico aparece.

Por exemplo, um campo elétrico é de suma importância para o projeto de dispositivos de raios-X, equipamentos de proteção contra raios e componentes de alta tensão de sistemas de transmissão de energia elétrica e, portanto, é necessária uma análise do campo eletrostático. Isso não é importante apenas para aplicações de alta potência. Na área de eletrônica de estado sólido, lidar com eletrostática é inevitável.

Basta mencionar apenas os exemplos mais importantes, como resistores, capacitores ou transistores bipolares e de efeito de campo.

Fonte: alphard.ethz.ch/www.khanacademy.org/www.dictionary.com/physics.stackexchange.com/www.wisegeek.org/hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/www.nde-ed.org