- O que é um campo elétrico?
- História do campo elétrico
- Unidades de campo elétrico
- Fórmula de campo elétrico
- Intensidade do campo elétrico
- Exemplo de campo elétrico
Explicamos o que é um campo elétrico, a história de sua descoberta, como sua intensidade é medida e qual é sua fórmula.
O que é um campo elétrico?
Um campo elétrico é um campo físico ou região de espaço que interage com cargas elétricas ou corpos carregados por uma força elétrica. Sua representação por meio de ummodelo descreve a maneira pela qual diferentes corpos e sistemas de natureza elétrica interagem com ele.
Expresso em termos físicos, é um campo vetorial em que um carga elétrica Um dado (q) sofre os efeitos de uma força elétrica (F).
Esses campos elétricos podem ser consequência da presença de cargas elétricas, ou de Campos magnéticos variáveis, conforme demonstrado pelos experimentos dos cientistas britânicos Michel Faraday e James C. Maxwell.
Por esse motivo, os campos elétricos, nas perspectivas físicas contemporâneas, são considerados ao lado dos campos magnéticos para formar os campos eletromagnéticos.
Assim, um campo elétrico é aquela região do espaço que foi modificada pela presença de uma carga elétrica. Se essa carga for positiva, ela gera linhas de campo elétrico que "sobem" na carga e se estendem para fora em uma direção radial. Se, por outro lado, a carga for negativa, as linhas de campo "morrem" na carga. Se uma carga se aproxima da região do espaço onde existe um campo elétrico, ela experimentará uma força elétrica com um Morada e significado.
História do campo elétrico
O conceito de campo elétrico foi proposto pela primeira vez por Michel Faraday, surgindo da necessidade de explicar a ação das forças elétricas à distância. Este fenômeno foi a chave em sua demonstração de indução eletromagnética em 1831, verificando assim as ligações entre magnetismo Yeletricidade.
Uma contribuição posterior ao campo elétrico foi a de James Maxwell, cujas equações descreveram múltiplos aspectos da dinâmica elétrica desses campos, especialmente em seus Teoria do campo eletromagnético dinâmico.
Unidades de campo elétrico
Os campos elétricos não são mensuráveis diretamente, com qualquer tipo de dispositivo. Mas é possível observar seu efeito sobre uma carga localizada em sua vizinhança, ou seja, é possível medir o força atuando na carga (intensidade). Newton / coulomb (N / C) são usados para isso.
Fórmula de campo elétrico
A equação que relaciona um campo elétrico E com a força que ele exerce sobre uma carga q é dada pela seguinte equação:
F = qE
Onde F é a força elétrica que atua sobre a carga elétrica q introduzida no campo com uma intensidade E. Observe que F e E são grandezas vetoriais, dotadas de sentido e direção.
A partir daí, é possível avançar matematicamente incorporando a Lei de Coulomb, obtendo que E = F / q = 1 / 4πϵ0 = (qi / r2) .ȓi, onde ȓi são os vetores unitários que marcam a direção da reta que os une carregue o qi com cada carga q.
Intensidade do campo elétrico
A intensidade do campo elétrico é uma grandeza vetorial que representa a força elétrica F atuando sobre uma dada carga em uma quantidade precisa de Newton / Coulomb (N / C).Essa magnitude costuma ser chamada simplesmente de "campo elétrico", porque o campo em si não pode ser medido, mas seu efeito sobre uma determinada carga.
Para calculá-lo, utiliza-se a fórmula F = q.E, levando em consideração que se a carga for positiva (q> 0), a força elétrica terá o mesmo sinal do campo eq se moverá na mesma direção; ao passo que se a carga for negativa (q <0), tudo acontecerá ao contrário.
Exemplo de campo elétrico
Um exemplo simples de cálculo da intensidade de um campo elétrico é:
Se introduzirmos uma carga elétrica de 5 × 10-6 C em um campo elétrico que atua com uma força de 0,04 N, com que intensidade esse campo atua?
Aplicando a fórmula E = F / q, temos que E = 0,04 N / 5 × 10-6 C = 8.000 N / C.