Campo eletrico

Campo elétrico Introduziremos agora o conceito de Campo Elétrico. Este conceito é análogo ao de Campo Gravitacional estudado em Mecânica Newtoniana. Partindo da análise feita no capítulo anterior sobre o Princípio da Sobreposição, vimos que uma carga de prova (Q5) "sente" as demais cargas (Q1...Q4) através da força conforme a equação (1.2). Ou seja, a carga Q5 está sob influência de um campo elétrico gerado pelas cargas Q1...Q4. No caso da gravitação um corpo C1 qualquer distorce o espaço-tempo a sua volta que resulta numa aceleração num corpo C2 qualquer que passe nas proximidades. Porém este corpo C2 também distorce o espaço-tempo que é percebido por C1. Para estudar o campo gerado por C1 com a menor influência possível de C2 este tem que ter uma massa muito menor que C1. Um raciocínio análogo é feito em campos elétricos. Com a diferença que não é a massa que está em jogo, mas sim a carga elétrica.

Ao contrário do que se pensava até fins do século XIX, as cargas elétricas são quantizadas. Não assumem valores discretos, mas sim são múltiplos inteiros de uma carga elementar. A primeira prova experimental de tal carga foi feita por Helmholtz em 1881 utilizando as leis da eletrólise de Faraday, que diz que a passagem de uma certa quantidade de eletricidade através de um eletrólito sempre causa o depósito, no eletrodo, de uma quantidade estritamente definida de um dado elemento. É portanto proporcional a seu equivalente eletroquímico, dado pelo seu peso atômico dividido pela valência. Mais tarde, Millikan (1910-16) fez o famoso experimento da gota de óleo num campo elétrico (veja mais em Millikan Oil-Drop Experiment. Em 1912 Ioffe, na Rússia, fez um experimento semelhante ao de Millikan, porém utilizando a irradiação de partículas de metal em pó (suspensas no ar) por luz ultravioleta. Todos os experimentos chegaram a mesma conclusão, de que a carga é um múltiplo inteiro de uma carga elementar, e seu valor foi determinado com maior ou