O que é o campo elétrico e quais os tipos de representações geométricas e matemáticas são usadas para caracteriza-los?
Soluções para a tarefa
Resposta:
Campo elétrico é definido como a força elétrica por unidade de carga. A direção do campo elétrico define a direção da força elétrica que surge entre duas cargas. Além disso, o campo elétrico é radial e pode apontar tanto para dentro quanto para fora da carga, para as cargas de sinal negativo e positivo, respectivamente. Costumamos chamar as cargas elétricas positivas de fontes de campo elétrico e as cargas elétricas negativas de sumidouros.
Toda carga elétrica é capaz de influenciar o meio ao redor através do seu campo elétrico. Quando uma carga elétrica é colocada em uma região próxima de outra carga, seus campos elétricos se somam vetorialmente. Fórmulas do campo elétrico
Podemos calcular o campo elétrico produzido no vácuo por uma carga pontual com a seguinte equação:
Na equação acima, k0 é a constante eletrostática do vácuo (k0 = 8,99.109 N.m²/C²), Q é a carga geradora de campo elétrico, em Coulomb, e d é a distância do ponto em que se observa o campo elétrico até a carga elétrica.
O campo elétrico também pode ser escrito em termos da força elétrica sobre o módulo da carga de prova:
Em cada ponto do espaço ao seu redor, as cargas produzem diferentes módulos, direções e sentidos de campo elétrico. Observe a figura a seguir, que ilustra o campo elétrico em alguns pontos em torno de cargas elétricas positivas e negativas:
Unidades de medida do campo elétrico
No Sistema Internacional de Unidades, o campo elétrico pode ser medido tanto em Newton por Coulomb (N/C) quanto em Volt por metro (V/m), sendo elas unidades compatíveis.
Relação entre campo elétrico e tensão elétrica (ou diferença de potencial)
Quanto mais próximos estivermos de uma fonte de campo elétrico (carga positiva), maior será o potencial elétrico na região. De forma similar, quanto mais próximos estivermos das cargas negativas (sumidouros de campo elétrico), menor será o potencial elétrico.
A projeção paralela do campo elétrico na reta que liga dois pontos nos fornece a diferença de potencial entre esses dois pontos