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6. Campo Elétrico
O campo elétrico é uma das grandezas fundamentais do eletromagnetismo, sendo
responsável por descrever a interação das cargas elétricas no espaço. Ele é um campo
vetorial que exibe as forças que uma carga de teste sofreria quando colocada em uma
posição dentro do campo de outra carga ou sistema de cargas.
Definição do Campo Elétrico
O campo elétrico E\mathbf{E}E gerado por uma carga QQQ é definido como a força
F\mathbf{F}F exercida por uma carga de teste q0q_0q0 colocada em um ponto
específico, dividida pelo valor dessa carga de teste:
E=Fq0\mathbf{E} = \frac{\mathbf{F}}{q_0}E=q0F
• E\mathbf{E}E é o campo elétrico (em Newtons por Coulomb, N/CN/CN/C),
• F\mathbf{F}F é a força exercida sobre a carga de teste (em Newtons, NNN),
• q0q_0q0 é a carga de teste (em Coulombs, CCC).
O campo elétrico é um campo vetorial, ou seja, possui direção e sentido. A direção do
campo elétrico é sempre dada pela direção da força que agiria sobre uma carga positiva
de teste. Isso significa que as linhas de campo saem das cargas positivas e entram nas
cargas negativas. Campo Elétrico devido a uma Carga Puntiforme
Se tivermos uma carga QQQ pontual, o campo elétrico E\mathbf{E}E em um ponto a
uma distância rrr dessa carga é dado pela expressão:
E=ke⋅Qr2r^\mathbf{E} = k_e \cdot \frac{Q}{r^2} \hat{r}E=ke⋅r2Qr^
• kek_eke é a constante de Coulomb (8,99×109 N⋅m2/C28,99 \times 10^9 \, N
\cdot m^2 / C^28,99×109N⋅m2/C2),
• QQQ é a carga que gera o campo elétrico (em Coulombs, CCC),
• rrr é a distância do ponto onde o campo é calculado à carga QQQ (em metros,
mmm),
• r^\hat{r}r^ é o vetor unitário na direção radial do ponto em relação à carga,
indicando a direção do campo.
Questões sobre o Campo Elétrico
1. O campo elétrico gerado por uma carga QQQ em um ponto a uma distância
rrr é: a) Inversamente proporcional ao quadrado da distância e direcionado da
carga positiva para a carga negativa.
b) Diretamente proporcional à distância e sempre radial.
c) Inversamente proporcional ao quadrado da distância e direcionado da carga
negativa para a carga positiva.
d) Inversamente proporcional à distância e sempre tangencial à superfície da
carga.
Resposta correta: c) Inversamente proporcional ao quadrado da distância e
direcionado da carga negativa para a carga positiva.