Formação de linhas de campo elétrico

Para entender a formação das linhas de campo elétrico é importante saber alguns fatos sobre o estudo de cargas, a grandeza mais importante na formação das linhas é o vetor campo elétrico, pois ele é resultado da interação de uma carga sobre uma carga infinitesimal, por isso é importante que o material usado para tornar as linhas observáveis esteja com carga nula, neste experimento foi utilzado farinha.

O vetor campo elétrico depende do inverso do quadrado da distância, esta característica influência muito na forma das linhas de campo, a primeira coisa a se considerar é que a particula de farinha neutra tem carga induzida por uma carga próxima, e então, como tem sinais iguais, são repelidas, e a velocidade que se distanciam é muito grande quando estão próximas pois a força elétrica é grande, outra consequência direta é que devido a esta forte repulsão, a linha de campo representada pela farinha, sempre está em direção perpendicular à superfìcie do material carregado.

Eletrostática é o ramo da eletricidade que estuda as cargas partindo de um referencial para o qual elas se encontrem em repouso (KITOR, 2014). Essas mesmas cargas formam campos elétricos, o objeto de estudo da prática realizada.

Chama-se Campo Elétrico o campo estabelecido em todos os pontos do espaço sob a influência de uma carga geradora de intensidade Q, de forma que qualquer carga de prova de intensidade q fica sujeita a uma força de interação (atração ou repulsão) exercida por Q.

A intensidade do campo elétrico (E) é definida como o quociente entre as forças de interação das cargas geradora do campo (Q) e de prova (q) e a própria carga de prova (q).

O campo elétrico é definido como um vetor com mesma direção do vetor da força de interação entre a carga geradora Q e a carga de prova q e com mesmo sentido se a carga for positiva e sentido oposto se a carga for negativa.

As trajetórias de cargas em um campo elétrico são representadas pelas linhas de campo ou linhas de força, sendo este conceito introduzido pelo físico M. Faraday, no século XIX, com a finalidade de representar o campo elétrico através de diagramas (ESPINOZA, 2014).

O vetor campo elétrico sempre parte da carga positiva para a carga negativa. Caso haja apenas cargas positivas, elas formaram um campo de afastamento, gerando um campo elétrico nulo entre as cargas. Na existência de somente cargas negativas, haverá formação de um campo elétrico de aproximação, com as linhas apontadas para a carga geradora.

Algumas associações podem ser feitas envolvendo linhas de campo e campo elétrico, tais como:

• A tangente de uma linha em um dado ponto fornece a direção do vetor campo elétrico neste ponto.

• O modulo do campo elétrico é proporcional à concentração das linhas de força, ou seja, quando as linhas estão próximas o campo elétrico é grande, quando estão afastadas o campo elétrico é pequeno.

• Duas linhas de campo nunca se cruzam.

Para o caso particular de que em uma região todos os pontos possuem o mesmo vetor campo elétrico, em módulo, direção e sentido tem se linhas de força (campo) paralelas e equidistantes, chamando-se este de campo elétrico puntiforme.

A prática realizada teve