≥ Um campo elétrico é uma região ao redor de uma carga elétrica onde uma força elétrica é exercida sobre outras cargas elétricas. Este campo é criado por cargas elétricas que geram uma força de atração ou repulsão em outras cargas dentro do campo, dependendo da polaridade das cargas envolvidas.
Conceitos Fundamentais:
- Carga
Elétrica (Q): Propriedade intrínseca de partículas que resulta em
forças eletrostáticas quando em presença de outras cargas. Unidade:
Coulombs (C).
- Força
Elétrica (F): A força que uma carga elétrica exerce sobre outra. Lei
de Coulomb descreve essa força como sendo diretamente proporcional ao
produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância
entre elas.
- Campo
Elétrico (E): Definido como a força elétrica por unidade de carga. Em
termos matemáticos, é expresso como E = F/q, onde F é a força sobre uma
carga de teste q.
Características do Campo Elétrico:
- Linha
de Campo Elétrico: linhas imaginárias que representam a direção do
campo elétrico. São desenhadas saindo de cargas positivas e entrando em
cargas negativas.
- Intensidade
do Campo Elétrico: A magnitude do campo elétrico em um ponto. Para uma
carga pontual, a intensidade do campo elétrico E é dada por:
- E é
a intensidade do campo elétrico.
- k é
a constante eletrostática (k ≅ 8,99 ⋅109 N m2 / C2).
- Q é
a carga fonte.
- r é
a distância da carga fonte ao ponto de interesse.
- Superfícies
Equipotenciais: Superfícies onde a potencialidade elétrica é
constante. Não há trabalho feito ao mover uma carga ao longo de uma
superfície equipotencial.
Exercícios
1 - (UnP) O módulo do vetor campo elétrico produzido por uma
carga elétrica puntiforme em um ponto P é igual a E. Dobrando-se a distância
entre a carga e o ponto P, por meio do afastamento da carga, nesse caso o
módulo do vetor campo elétrico nesse ponto fica:
Resolução:
2 - (Uece)
Precipitador eletrostático é um equipamento que pode ser utilizado para remoção
de pequenas partículas presentes nos gases de exaustão em chaminés industriais.
O princípio básico de funcionamento do equipamento é a ionização dessas
partículas, seguida de remoção pelo uso de um campo elétrico na região de
passagem delas. Suponha que uma delas tenha massa m, adquira uma
carga de valor q e fique submetida a um campo elétrico de
módulo E. A força elétrica sobre essa partícula é dada por:
a) m⋅q⋅E
b) m⋅E/Q⋅b
c) q/E
d) q⋅E
Resolução:
3 - (Mackenzie) Uma carga elétrica puntiforme com q = 4,0 μC, que é colocada em um ponto P do vácuo, fica sujeita a uma força elétrica de intensidade 1,2 N. O campo elétrico nesse ponto P tem intensidade:
a) 3,0∙105 N/C
b) 2,4∙105 N/C
c) 1,2∙105 N/C
d) 4,0∙105 N/C
e) 4,8∙105 N/C
μ = 10 – 6
F = 1,2 N
Resposta: Letra A
4 – (UERJ 2019/2) Na ilustração, estão representados os pontos I, II, III e IV em um campo elétrico uniforme.
a) I b) II c) III d) IV
A energia potencial é máxima onde o potencial for máximo.
Ep =
q⋅V
O potencial
decresce com a linha de força do campo elétrico. Então, o potencial máximo e
também a energia potencial máxima acontece no ponto I.
Resposta: Letra
A
5 - (PUCCAMP SP/2018) No interior das válvulas que comandavam os tubos dos antigos televisores, os elétrons eram acelerados por um campo elétrico. Suponha que um desses campos, uniforme e de intensidade 4,0´ 102 N/C, acelerasse um elétron durante um percurso de 5,0´ 10–4 m. Sabendo que o módulo da carga elétrica do elétron é 1,6´ 10–19 C, a energia adquirida pelo elétron nesse deslocamento era de
a) 2,0´
10–25 J.
b) 3,2´
10–20 J.
c) 8,0´
10–19 J.
d) 1,6´
10–17 J.
e) 1,3´
10–13 J.
Resolução:
d = 5,0´ 10–4 m
q = e = 1,6´
10–19 C
E = 4,0´ 102 N/C
Resposta: Letra B
6 - (UECE/2018) Seja o sistema composto por duas cargas elétricas mantidas fixas a uma distância “d” e cujas massas são desprezíveis. A energia potencial do sistema é
a) inversamente proporcional a 1/d2.
b) proporcional a d2.
c) proporcional a 1/d.
d) proporcional a d.
Resolução:
Portanto, a energia potencial é inversamente proporcional a “d”, ou seja, é proporcional a 1/d.
Resposta: Letra C
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