Campo eletrico

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escola estadual 09 de julho













CAMPO ELÉTRICO








DOCENTE= UBIARA


DISCENTE= RONALDO VIEIRA DE SOUZA


3º ANO B





AGUA BOA-MT,


04 DE ABRIL DE 2011


CAMPO ELÉTRICO


INTRODUÇÃO

NO NOSSO DIA A DIA CONVIVEMOS COM DIFERENTES TIPOS DE FORÇAS, UMA DAS MAIS COMUNS SÃO AS FORÇAS DE CONTATO, TAL COMO PUXAR OU EMPURRAR ALGUM OBJETO SOBREUMA MESA OU MESMO CHUTANDO UMA BOLA DE FUTEBOL. EM CONTRAPARTIDA, EXISTEM DUAS FORÇAS QUE AGEM À DISTÂNCIA, SÃO ELAS AS FORÇAS GRAVITACIONAL E ELÉTRICA, ISTO QUER DIZER QUE EXISTE FORÇA MESMO QUE DOIS OBJETOS NÃO ESTEJAM EM CONTATO.
Forças agindo a distância foi um dos problemas mais complexos tratados pelos nossos pensadores antepassados. Os primeiros passos, concretos, dados na compreensão edescrição matemática deste problema foi dado por Newton ao estudar a influência da força gravitacional sobre os objetos na face da Terra.
Destes estudos surgiu a lei da gravitação universal. Uma forma extremamente valiosa para entender este fenômeno, vem da proposição de Michael Faraday (1791-1867) em criar o conceito de campo elétrico. Assim, um dos propósitos do uso de campos elétricos é evitaro conceito de ação à distância.
De acordo com Faraday, o campo elétrico se emanaria de qualquer carga, tanto das positivas quanto das negativas, e que permearia todo o espaço em torno das mesmas. Ele admitiu ainda que uma segunda carga, colocada na presença da primeira, sentiria o campo elétrico produzido pela primeira carga. Este campo é que seria o responsável para o aparecimento da forçaelétrica.
Ora, se isto é verdade então deve existir uma conexão direta entre o campo elétrico e a força eletrostática de acordo com a lei de Coulomb. . A correlação entre estes dois entes pode ser determinada reorganizando a expressão para a força como a seguir

[pic]
onde [pic]é um vetor, o qual denominamos de vetor campo elétrico. De acordo com Faraday este campo elétrico é devido a umadistribuição discreta de cargas. Ele permeia todo espaço em torno das cargas. Idealmente,[pic] é definido como [pic]para o caso limite de q --> 0.
Como conseqüência da definição, do vetor [pic], observe que, se uma carga pontal positiva (qo) for colocada em um ponto P onde existe campo elétrico, ela ficará sujeita a uma força na mesma direção e sentido do campo elétrico, isto é, ela tende a se mover nosentido do vetor E. Se uma carga negativa for colocada no mesmo ponto, ela tenderá a se mover em sentido contrário ao campo, como estabelece a equação (2).
Desta maneira, conforme havíamos dito, o vetor [pic]caracteriza o campo elétrico. Conhecendo [pic]em cada ponto do espaço, podemos prever a ação deste campo sobre cargas colocadas dentro dele, sem que seja necessário conhecermos adistribuição de cargas que criou o campo.
Em suma, podemos dizer que o campo elétrico, em qualquer ponto do espaço, é um vetor cuja direção é a direção da força sobre uma carga de prova positiva e que sua magnitude é a força por unidade de carga. Dessa forma [pic]tem unidades de Newton por Coulomb (N/C).
É importante ressaltar que, pela a definição de [pic], o campo elétrico não depende da carga de prova esim apenas da distribuição que o gerou.
No caso de um campo [pic]criado por uma única carga temos que;
[pic]
cujo módulo, denominado algumas vezes por intensidade do campo E, é dado por
[pic]
onde r é o ponto do espaço onde está se observando o campo [pic]
Observe na expressão (4) que o campo elétrico é diretamente proporcional a carga Q e inversamente proporcional ao quadrado de r(distância do ponto de observação). Os gráficos de E x Q e E x r (Fig.1) são mostrados a seguir:
[pic]
Fig. 1- Campo elétrico em função da carga e da distância


Movimento de cargas em um campo elétrico

Suponha que uma carga positiva q seja colocada no ponto P1 da fig.03, onde existe um campo elétrico 1 criado por Q. A carga q será repelida por Q com uma força dirigida para a direita e,...
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