Campo elétrico

Livro didático: capítulo 3

Assim como um planeta gera um campo gravitacional, um corpo eletrizado gera um campo elétrico ao seu redor.

Se um corpo de massa m for colocado nas proximidades da Terra, atuará sobre ele a força de atração gravitacional terrestre, puxando o corpo em direção ao centro do planeta. Essa força é o peso P do corpo.

Analogamente, se próximo a um corpo eletrizado com uma carga Q for colocado uma carga de prova q, sobre esta carga agirá uma força elétrica F tal que

Vetor campo elétrico

Ao campo elétrico associamos uma grandeza vetorial chamada vetor campo elétrico que possui módulo (intensidade), direção e sentido.

Direção e sentido

O campo elétrico das cargas positivas sempre aponta para fora das cargas, na direção radial.

Já o campo elétrico das cargas negativas aponta para dentro delas.

Intensidade do campo elétrico

A intensidade do campo elétrico gerado por uma carga puntiforme é dada por:

Onde

E: intensidade do campo elétrico [N/C]

k: constante eletrostática. No vácuo, k = 9.10⁹ N.m²/C²

|Q|: módulo da carga [C]

d: distância entre a carga e um ponto do campo

Campo elétrico gerado por mais do que uma partícula eletrizada

Quando duas ou mais cargas estão próximas o suficiente para que os campos gerados por cada uma se interfiram, é possível determinar um campo elétrico resultante em um ponto desta região.

Linhas de força

Para facilitar a visualização do campo elétrico, desenhamos linhas cujas direções tangentes sempre indicam a direção e o sentido do campo elétrico. Essas linhas são denominadas linhas de força. Por convenção, uma carga positiva gera campo elétrico de afastamento e uma carga negativa gera um campo elétrico de aproximação.

A atração e a repulsão elétrica estão relacionadas com a resultante do campo elétrico em cada ponto do espaço. Entre cargas de sinal diferente, a resultante do campo elétrico aponta sempre em direção a outra carga. Com isso, surge a força de atração elétrica.

Entre cargas de sinal igual, a resultante do campo elétrico aponta na direção oposta à posição das cargas, promovendo uma força elétrica de repulsão entre elas.

Campo elétrico uniforme

Considere o caso de duas placas planas e paralelas, separadas por uma distancia pequena quando comparada às dimensões das placas. Se uma das placas for eletrizada com carga positiva e outra com carga negativa de mesmo módulo, as linhas de força do campo elétrico gerado pelas cargas das placas serão paralelas em quase toda a extensão da região entre elas.