F q. Vetor campo elétrico O campo elétrico pode ser representado, em cada ponto do espaço por um vetor, usualmente simbolizado por E.

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1 CAMPO ELÉTRICO É a região do espaço que foi modificada pela presença de uma carga elétrica, ou seja, a região do espaço que a carga exerce influência. De maneira, prática o campo elétrico é a região em que uma carga Q(Fixa) pode exercer uma força F sob determinada carga de prova (móvel). *Direção A direção do vetor campo elétrico é sempre a mesma da força elétrica. *Sentido Analisando a ultima equação, podemos associar o sentido do campo elétrico com o da força elétrica. 1) se q > 0, E e F tem o mesmo sentido. 2) se q < 0 E e F tem sentidos opostos. Vetor campo elétrico O campo elétrico pode ser representado, em cada ponto do espaço por um vetor, usualmente simbolizado por E. Campo de uma carga puntiforme fixa Características do vetor campo elétrico *Módulo ou intensidade O módulo do vetor campo elétrico em um ponto, costuma ser denominado intensidade do campo elétrico naquele ponto, e pode ser calculado por: E F q Linhas de força São representações geométricas imaginárias do campo elétrico distribuído no espaço. E = vetor campo elétrico F = força elétrica q = carga de prova Unidade no (S.I): N/C Observe que as linhas de força tangenciam o vetor campo elétrico em cada ponto.

2 Obs 1 : O vetor campo elétrico em um ponto P independe da carga de prova nele colocada. Observe que num campo elétrico uniforme as linhas de força são paralelas e igualmente espaçadas. U = E. d Obs 2 : as linhas de força nascem nas cargas positivas e morrem nas cargas negativas. Obs 3 :Linhas de força em duas cargas puntiformes de mesmo sinal, em N o vetor campo elétrico é nulo. Campo elétrico uniforme Acontece quando o vetor campo elétrico é constante em todos os pontos do espaço analisado, isto é, tem sempre mesmo módulo, direção e sentido. Equilíbrio eletrostático Quando um condutor se eletriza, suas cargas se repelem mutuamente até atingir uma distribuição final, na qual as cargas apresentamse em repouso. E a essa situação denominamos de equilíbrio eletrostático. Campo no interior de um condutor Se um condutor estiver em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico será nulo em todos os pontos de seu interior. Blindagem eletrostática Quando um corpo está eletrizado suas cargas tendem a se localizar em sua superfície externa, tornando nulo o campo elétrico no interior do condutor. Para comprovar essa dedução Michael Faraday( ),no século IX construiu uma espécie de gaiola metálica, a mesma era fortemente eletrizada e Faraday pondo-se em seu interior não sentia nem um efeito, a esse fenômeno chamou-se de blindagem eletrostática. Da experiência observo-se: 1)O interior da gaiola não ficou eletrizado 2)As cargas em excesso foram tão distanciadas umas das outras que se concentraram na superfície da gaiola. Poder das Pontas Experimentalmente observou-se que as cargas tendem a se distribuir nas partes mais

3 pontiagudas do condutor, produzindo um campo elétrico muito intenso naquela região. Num condutor pontiagudo, as cargas elétricas tendem a se localizarem em maior quantidade em suas pontas, produzindo um campo elétrico intenso nessa região. A partir desse fenômeno e que são produzidos os chamados pára-raios. combustíveis, etc., se baseiam no fenômeno das pontas. A extremidade de uma haste que possui uma ou mais pontas de um material de elevada temperatura de fusão. A outra extremidade é ligada, através de condutores metálicos, a barra metálica e cravada profundamente no solo. Quando a nuvem está sobre o para raios, a descarga principal ocorre da terra para nuvem através do para raios. Rigidez dielétrica É o maior valor do campo elétrico que pode ser aplicado em um corpo isolante sem que o mesmo se torne condutor. Um corpo isolante pode se tornar um condutor dependendo do campo elétrico aplicado a ele, se este campo for extremamente grande, vai romper sua rigidez dielétrica tornando-o condutor de eletricidade. Esse fenômeno pode ser observado nos relâmpagos, onde o ar atmosférico torna-se condutor de eletricidade, transportando cargas elétricas de uma nuvem para outra, ou das nuvens para a terra.. TRALHO DA FORÇA ELÉTRICA Considere um campo elétrico criado por uma carga fixa Q, e uma carga de prova q se deslocando de um ponto A para um ponto B, devido a ação da força. Raio:É o movimento de elétrons(ionização do ar) que acontece no ar,após submetê-lo a um campo elétrico superior a sua rigidez elétrica. Relâmpago:efeito luminoso que acontece no ar devido sua ionização. Trovão:Onda sonora produzido pela brusca expansão do ar após ter sido aquecido pela passagem de corrente. Você sabia? O para raios, que tem a finalidade de proteger casas, edifícios, depósitos de Se a força F que atua na carga de prova q fosse constante, o trabalho realizado seria dado pela expressão geral: F.d

4 F.d E.q. d U = E. d Entretanto, como a força elétrica é variável com a distância, apresentaremos apenas a expressão que fornece o trabalho realizado no deslocamento de A para B, sem nos preocuparmos com as deduções, pois estas envolvem recursos ao nível do 3º grau. K.Q.q 1 d A 1 d B Energia Potencial(Ep) Se considerarmos uma carga elétrica Q fixa, no vácuo,e uma carga de prova q,abandonada a partir do repouso em um ponto A livre pra se movimentar.o movimento que esta carga adquire nos permite perceber que no ponto A,a carga elétrica possui uma energia,a essa energia damos o nome de energia potencial elétrica. Deve-se observar que o trabalho da força elétrica F não depende da trajetória, mas apenas do ponto inicial e do ponto final. Esta característica se refere às forças conservativas. Assim, se trajetória da carga q fosse alterada para ir de A para B, o trabalho continuaria o mesmo. Unidade (S.I ): J (Joule) K-Constante eletrostática(no vácuo: N.m 2 /C 2 ) Q-Carga Puntiforme q-carga de prova d-distância entre a carga e o ponto O trabalho da força elétrica pode ser expresso como: Potencial elétrico (V) Define-se potencial elétrico(v) de um ponto no espaço como a razão entre a energia potencial(ep) e a carga de prova(q). Daí temos: A grandeza V A -V B é a diferença de potencial(ddp) ou tensão elétrica entre os pontos A e B. Representamos essa diferença de potencial por U.Então: Unidade (S.I ): V (Volt) K-Constante eletrostática(no vácuo: N.m 2 /C 2 ) Q-Carga Puntiforme q-carga de prova d-distância entre a carga e o ponto

5 V A > V B Superfície equipotencial Dentro de um campo elétrico, todos os pontos que apresentam um mesmo potencial, formam uma superfície chamada de superfície equipotencial. Em todos os pontos do espaço, o vetor campo elétrico é perpendicular a superfície equipotencial. Deslocando-se no sentido das linhas de força,o potencial elétrico diminui,isto porque estamos nos afastando da carga positiva(maior potencial) e nos aproximando da carga negativa(menor potencial). ANOTAÇÕES No campo elétrico uniforme as superfícies equipotenciais são superfícies perpendiculares às linhas de força desse campo

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