Campo Elétrico

Question 1

Qual é a definição operacional do campo elétrico?

Answer 1

E=F/q (N/C)
Obs: O campo elétrico em um ponto depende da carga
geradora do campo (carga fonte, Q) e não da carga que
sofre a ação desse campo (carga de prova, q), pois,
aumentando-se o valor de q, o módulo de F também
aumenta, e a razão F/q permanece constante.

Question 2

Sabendo que a força e o campo possuem a mesma direção, defina sobre o sentido delas.

Answer 2

a) q > 0 ➔ mesmo sentido
b) q < 0 ➔ sentidos opostos

Question 3

Qual é o sentido do campo em relação a carga fonte?

Answer 3

a) Q > 0 ➔ contra ela
b) Q < 0 ➔ em direção a ela

Question 4

Disserte sobre o campo elétrico de uma carga puntiforme.

Answer 4

a) Fórmula: E = K.|Q|/r²
b) Em qualquer arranjo de cargas, o campo elétrico depende de três elementos:
1. da(s) carga(s) geradora(s) do campo.
2. do meio onde as cargas se acham (note a constante
da Lei de Coulomb (K) na equação).
3. dos aspectos geométricos do campo (veja a presença
da distância (r) na equação).

Question 5

Quais são as principais propriedades das linhas de força?

Answer 5

1. O campo elétrico é mais intenso na região onde a
   concentração de linhas de força é mais elevada (maior
   densidade de linhas) - inversamente proporcional ao quadrado da distância r.
2. As linhas de força são desenhadas de forma que o vetor campo elétrico E, em cada ponto, seja tangente e no
   mesmo sentido da linha de força que passa por esse
   ponto. A força elétrica (F) que atua sobre uma carga q, colocada no ponto, também é um vetor tangente à linha de campo elétrico, sendo orientada:
   A. No mesmo sentido da linha de força se q>0.
   B. Em sentido oposto à linha de força se q < 0.
3. Duas ou mais linhas de força nunca se cruzam. Mas, no mesmo ponto do espaço, podem haver vários vetores campo elétrico, criados por cargas distintas.
4. O vetor campo elétrico é sempre perpendicular à
   superfície do objeto eletrizado que o gerou (quando
   esse objeto se encontra em equilíbrio eletrostático)
5. O número de linhas que chegam à superfície do objeto, ou que saem dela, é proporcional à quantidade de carga que o corpo possui.

Question 6

Disserte sobre o campo elétrico uniforme.

Answer 6

1. Produzidos por placas planas eletrizadas e extensas
2. As linhas são paralelas e igualmente espaçadas
3. Em qualquer ponto, o campo apresenta o mesmo valor, a mesma direção e o mesmo sentido - não varia inversamente proporcional ao quadrado da distância à carga fonte
4. A força que atua na carga positiva tem o mesmo sentido do campo e, na negativa, tem sentido contrário a ele.
5. Caso de 2 placas eletrizadas de mesmo módulo e de sinais opostos: compo resultante externo é nulo e entre placas é uniforme e 2 vezes mais intenso que o de uma placa isoladamente (apenas na região central das placas).
6. Caso de placas de mesmo valor e sinal: o campo existiria apenas na região externa às placas e seria nulo na região entre elas

Question 7

Disserte sobre o movimenti de uma carga elétrica em um campo éltrico uniforme.

Answer 7

1° caso) Movimento retilíneo uniformemente variado: A carga q é colocada em repouso (Vo = 0) dentro do campo; F e a são contantes; As cargas deslocam-se ao longo da linha de força (a positiva, no sentido da linha e a negativa, em sentido oposto), sempre aumentando |V|.
2° caso) A carga q é lançada com uma velocidade Vo paralela à linha de força (Vo//E): F e a são constantes; As cargas, independentemente de ser positiva ou negativa, vão ter Vo no mesmo sentido do campo; q>0 ➔ a e Vo=mesmo sentido (|V| aumenta); q<0 ➔a e Vo=sentidos opostos (|V|diminui); caso atinja repouso, a situação é igual ao do 1° caso.
3° caso) A carga q é lançada com uma velocidade inicial Vo
perpendicular à linha de força (Vo ⊥ E): Considerando uma carga negativa ➔ a aceleração e a força que atuam sobre essa carga têm, todo o tempo, sentido oposto ao do campo; a força e a velocidade inicial são
perpendiculares entre si; após o início do movimento, a força
continua vertical para baixo, mas a velocidade será tangente à trajetória em cada instante; logo, a força e a velocidade
não são mais perpendiculares; por isso, o movimento será
parabólico, de velocidade de módulo crescente e concavidade em sentido oposto ao campo; obs: uma carga positiva terá movimento parabólico com a concavidade no mesmo sentido do campo.