Fisica

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CAMPO ELÉTRICO E FORÇAS ELÉTRICAS
Quando ocorre uma interação no vácuo entre duas partículas que possuem cargas elétricas,
como é possível uma delas perceber a existência da outra? O que existe no espaço entre as
cargas para que a interação seja comunicada de uma carga para a outra? Podemos começar a
responder a essas perguntas e, ao mesmo tempo, elaborar o conceito de campo elétrico.
Paraintroduzirmos esse conceito, vamos examinar a repulsão mútua entre dois corpos A e B
com cargas positivas (Figura 1a). Suponha que B possua uma carga qo e seja F

a força
elétrica que A exerce sobre B. Um modo de interpretar a ação dessa força consiste em
imaginar uma "ação à distância", ou seja, essa força poderia agir através do espaço vazio sem
a necessidade de nenhuma matéria (tal comoum eixo de transmissão ou uma corda) que
transmitisse a força no espaço intermediário. (A força da gravidade também poderia ser
imaginada como uma força de "ação à distância".) Porém podemos visualizar mais vantajosamente
a interação entre A e B imaginando um processo com duas etapas. Inicialmente
supomos que o corpo A, em virtude da carga elétrica que ele possui, de algum modo modifica
oespaço ao redor dele. A seguir, o corpo A, em virtude da carga elétrica que possui, sente, no
ponto onde ela se encontra, como o espaço foi modificado pela outra carga. A resposta sentida
por B é a força elétrica F

.
Para entendermos como esse processo de duas etapas ocorre, inicialmente consideramos
apenas o corpo A: removemos o corpo B e designamos pela letra P o ponto que ele ocupava(Figura 1b). Dizemos que o corpo A produz um campo elétrico no ponto P (e em todos os
outros pontos nas vizinhanças). Esse campo elétrico está presente no ponto P mesmo quando
não existe nenhuma carga em P; isso decorre somente da existência da carga sobre o corpo A.
Quando uma carga qo é a seguir colocada no ponto P, ela sofre a ação da força elétrica F

.
Adotamos o ponto de vista de que essaforça é exercida sobre a carga qo pelo campo elétrico
no ponto P (Figura 1c). Portanto, o campo elétrico serve de intermediário para comunicar a
força que A exerce sobre qo. Uma vez que a carga puntiforme qo sofre a ação da força em
qualquer ponto onde for posicionada nas vizinhanças de A, o campo elétrico produzido por A
está presente em todos os pontos ao seu redor.
De modo análogo, podemosdizer que a carga puntiforme qo produz em tomo dela um campo
elétrico e que esse campo exerce sobre o corpo A uma força elétrica - F

. Para cada força (a
Figura
1:
campo
elétrico
criado
por
um
corpo
carregado
ao
redor
dele
força de A sobre qo e a força de qo sobre A), uma das cargas cria um campo elétrico que
exerce uma força sobre a outra carga. Enfatizamos que esse efeito éuma interação entre
dois corpos carregados. Uma única carga produz um campo elétrico no espaço de suas vizinhanças,
porém esse campo elétrico não pode exercer força sobre a carga que o criou. A força
elétrica sobre um corpo carregado é exercida pelo campo elétrico produzido por outros
corpos carregados.
Para verificarmos se existe um campo elétrico em um dado ponto, colocamos no referido
pontoum corpo carregado, chamado de carga de teste (Figura 1c). Quando a carga de teste
sofre a ação de uma força elétrica, concluímos que existe um campo elétrico nesse ponto. Esse
campo elétrico é produzido por qualquer carga elétrica, com exceção da carga qo.
A força é uma grandeza vetorial, de modo que o campo elétrico também é. (Observe o uso de
sinais vetoriais.) Definimos o campo elétrico Êem um ponto como a força elétrica que atua
sobre uma carga qo nesse ponto, dividida pelo valor da carga qo. Ou seja, o campo elétrico
em um dado ponto é igual à força elétrica por unidade de carga que atua sobre uma carga
situada nesse ponto:
0 q
E F


= definição de campo elétrico como força elétrica por unidade de carga.
Usando unidades SI, para as quais a unidade de força é 1 N e...
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