Força e Campo Elétrico
Dado duas ou mais cargas elétricas no espaço há duas abordagens para a interação entre elas:
Ação a distância
Podemos considerar que cada carga exerce uma interação a distância sobre todas as outras de modo que a força de interação entre duas cargas quaisquer tem sempre direção da reta que as une e módulo que depende do meio onde elas se encontram, do módulo de suas cargas e do inverso do quadrado de suas distâncias. Além disso, cargas de mesmo sinal tem forças repulsivas e cargas de sinal contrário tem forças atrativas. Em linguagem matemática:
Fonte: Wikipedia
Campo Elétrico mediando a interação
Uma outra abordagem é considerar que cada carga (distribuição de carga) gera em todo o espaço ao seu redor um campo elétrico. E é este campo elétrico que exerce uma força sobre outra carga de prova!
Logo a força elétrica experimentada por uma carga q imersa numa região do espaço que contém um campo elétrico de módulo E é dada por:
Perguntas que vocês podem fazer (e vocês mesmos responderem):
- A direção da força é sempre a mesma do campo elétrico?
- O sentido da força é sempre o mesmo do campo elétrico?
- Por que os portadores de cargas positivas movem-se em sentido oposto aos portadores de carga negativa quando um campo elétrico se estabelece numa região onde ambos se encontram? Vocês conseguem ver correlação com a corrente elétrica eletrônica e iônica (íons positivos)?
O valor do campo elétrico NUM DADO PONTO DO ESPAÇO, obviamente, depende da distribuição de carga que vai gerá-lo. Para uma carga puntiforme ele é radial a carga. Depende do meio, do módulo da carga que o gerou e do inverso da distância do ponto até a carga:
Na expressão acima o vetor unitário er aponta numa direção radial a carga.
Para cargas positivas o campor aponta para “fora” da carga. E para cargas negativas o campo aponta para “dentro” da carga. Vide figura abaixo (ou simulação na entrada anterior do blogue)!
Lista inicial de Força e Campo Elétrico. Clique aqui para baixá-la.
ERRATA DO GABARITO: Questão 5 Resposta 1,0 cm
