CAMPO ELÉTRICO

CAMPO ELÉTRICO.

A principal característica de uma carga elétrica é a sua capacidade de interagir com outras cargas elétrica (atraindo-as ou repelindo-as, dependendo dos seus sinais). Esta capacidade está relacionada ao campo elétrico que estas cargas geram ao seu redor, como se fosse uma "aura" envolvendo-as. Na prática o que acontece é o seguinte:

Uma carga Q sempre gera um campo elétrico ao seu redor, que é invisível mas existe; ele pode ser percebido se colocarmos uma outra carga q (denominada carga de prova) nas proximidades desta. Esta carga de prova q será atraída ou repelida, dependendo do seu sinal, e a força elétrica responsável por isso pode ser calculada usando-se a Lei de Coulomb.

Mas será que podemos calcular também o valor do campo elétrico presente em uma região do espaço?

Podemos também, calcular o valor do campo elétrico presente em uma região do espaço; pegando uma carga de prova q de valor conhecido e coloque-a em uma região do espaço onde exista um campo elétrico. Ela certamente será atraída ou repelida, ou seja, em ambos os casos haverá uma força elétrica F que agirá sobre a pequena carga q. Se soubermos o valor desta força, poderemos calcular o valor do campo elétrico usando a expressão:

E é o valor do campo elétrico, e sua unidade é N/C (Newton por Coulomb) F é o valor da força elétrica, em Newtons (N) que atua sobre a carga c de prova q, medida em Coulomb (C).

Obs: Aqui não é necessário saber o valor da carga Q geradora do campo elétrico, mas somente da carga qque foi colocada próxima do mesmo.

Cálculo do campo elétrico através da carga geradora (Q)

Deve-se saber antes, que:

Cargas negativas geram campos de aproximação (ou seja, o vetor vetor campo elétrico sempre aponta para a carga geradora). Podemos ver que o vetor campo elétrico E existente no ponto P.

Cargas positivas geram campos de afastamento (ou seja, o vetor vetor campo elétrico aponta para o sentido contrário ao do centro da cerga carga geradora). Podemos ver que o vetor campo elétrico Eexistente no no ponto P.

A maneira para se calcular a intensidade de um campo elétrico, em um ponto P qualquer, usando a carga geradora Q, é usando a equação a seguir:

Aqui K é a constante eletrostática, que vale 9 x 109 Nm2 /C2. Q é o o valor da carga geradora, em Coulomb, e d é a distância em metros metros entre a carga geradora e o ponto onde queremos calcular o valor valor do campo elétrico E.

Conclusão

Concluímos que campo elétrico é um tipo força que as cargas elétricas geram ao seu redor.

Carga Elétrica

A carga elétrica é considerada como sendo uma propriedade que se manifesta em algumas das chamadas partículas elementares; por exemplo, nos prótons e elétrons.

Os prótons e elétrons são os portadores do que denominamos carga elétrica, mas esta propriedade não se manifesta exatamente da mesma forma nessas partículas; convencionou-se, então, a chamar a carga elétrica dos prótons de positiva (+) e a dos elétrons de negativa (-).

O valor desta carga e no SI - Sistema Internacional - é dado por 1,6.10-19 coulomb

Corpo eletricamente neutro e corpo eletrizado

Um corpo apresenta-se eletricamente neutro quando o número total de prótons e de elétrons está em equilíbrio na sua estrutura.

Quando, por um processador qualquer, se consegue desequilibrar o número de prótons com o número de elétrons, dizemos que o corpo está eletrizado. O sinal desta carga dependerá da partícula que estiver em excesso ou em falta. Por exemplo, se um determinado corpo possui um número de prótons maior que o de elétrons, o corpo está eletrizado positivamente, se for o contrário, isto é, se haver um excesso de elétrons o corpo é dito eletrizado negativamente.

Princípios Fundamentais da Eletrostática

Princípio das ações elétricas: cargas elétricas de sinais iguais se repelem e de sinais contrários se atraem.

Princípio da conservação das cargas elétricas: num sistema eletricamente isolado a carga elétrica total permanece constante.

Processos de eletrização

Podem ser de três tipos.

Atrito: processo conhecido desde a Antiguidade, pelos gregos, e que consiste em se atrair corpos inicialmente neutros; durante a fase do atrito ocorre a transferência de elétrons de um corpo para outro. O corpo que perde elétrons fica eletrizado positivamente e aquele que ganha elétrons, eletriza-se negativamente.

Na eletrização por atrito os corpos sempre se eletrizam com cargas iguais mas de sinais contrários. Os sinais que as cargas irão adquirir depende, dos tipos de substâncias que serão atritadas.

Contato: um corpo é eletrizado pelo contato com outro corpo previamente carregado.

Na eletrização por contato os corpos sempre se eletrizam com cargas de mesmo sinal.

Indução eletrostática: um corpo é eletrizado apenas pela aproximação de um outro corpo previamente eletrizado, todavia, para que esta eletrização se mantenha é necessário de utilizar de um simples artifício, sem o qual o corpo volta ao seu estado anterior.

Na eletrização por indução, o corpo induzido sempre se eletriza com carg de sinal contrário à do corpo indutor.

Princípio da Eletrostática

A eletrostática é a parte da física que estuda as propriedades e a ação mútuas das cargas elétricas em repouso em relação a um sistema inercial de referência.

O princípio da ação e repulsão diz que: cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais contrários se atraem.

O princípio da conservação das cargas elétricas diz: num sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das cargas positivas e negativas é constante. Considere dois corpos A e B com cargas Q1 e Q2 respectivamente, admitamos que houve troca de cargas entre os corpos e os mesmos ficaram com cargas Q1’ e Q2’ respectivamente. Temos então