Campo Elétrico

Explicamos a você o que é um campo elétrico, a história de sua descoberta, como sua intensidade é medida e qual é sua fórmula.

1. O que é um campo elétrico?

Um campo elétrico é um campo físico ou região do espaço que interage com uma força elétrica . Sua representação por meio de um modelo descreve a maneira pela qual diferentes corpos e sistemas de natureza elétrica interagem com ele.

Dito em termos físicos, é um campo vetorial em que uma determinada carga elétrica (q) sofre os efeitos de uma força elétrica (F) .

Esses campos elétricos podem ser uma conseqüência da presença de cargas elétricas ou de campos magnéticos variáveis, conforme evidenciado pelos experimentos dos cientistas britânicos Michel Faraday e James C. Maxwell

Por essa razão, os campos elétricos, nas perspectivas físicas contemporâneas, são considerados próximos aos campos magnéticos para formar campos eletromagnéticos.

Assim, um campo elétrico é a região do espaço que foi modificada pela presença de uma carga elétrica. Se introduzirmos uma carga elétrica diferente, ela experimentará uma força elétrica pontual e significativa. Dessa maneira, uma carga elétrica positiva direcionará o campo elétrico para fora e uma carga elétrica negativa entrará.

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1. História do campo elétrico

O conceito de campo elétrico foi proposto pela primeira vez por Michel Faraday, decorrente da necessidade de explicar a ação de forças elétricas remotas. Esse fenômeno foi fundamental em sua demonstração de indução eletromagnética em 1831, verificando assim as ligações entre magnetismo e eletricidade .

Uma contribuição subseqüente ao campo elétrico foi a de James Maxwell, cujas equações descreviam múltiplos aspectos da dinâmica elétrica desses campos, especialmente em sua dinâmica Teoria de Campos. Eletromagnético (1865).

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1. Unidades do campo elétrico

Os campos elétricos não são diretamente mensuráveis, com qualquer tipo de dispositivo. Mas é possível observar seu efeito em uma carga localizada nas proximidades (intensidade). Newton / coulomb (N / C) são usados ​​para isso.

1. Fórmula de campo elétrico

A formulação matemática básica dos campos elétricos é

F = qE

Onde F é a força elétrica que atua sobre a carga elétrica introduzida no campo, com intensidade E. Observe que F e E são magnitudes vetoriais, dotadas de significado e direção.

A partir daí, é possível avançar matematicamente incorporando a Lei de Coulomb, obtendo que E = F / q = 1 / 4πϵ ₀ = (q _i / r ² ) .ȓ _i, onde are _i são os vetores unitários que marcam a direção da linha que une cada carga q _i com cada carga q.

1. Intensidade do campo elétrico

A intensidade do campo elétrico é uma magnitude vetorial que representa a força elétrica F atuando sobre uma determinada carga em uma quantidade precisa de Newton / Coulomb (N / C). Essa magnitude é geralmente chamada simplesmente de "campo elétrico", porque o próprio campo não pode ser medido, mas seu efeito em uma determinada carga.

Para calcular, é utilizada a fórmula F = qE, levando em consideração que, se a carga for positiva (q> 0), a força elétrica terá o mesmo sinal que o campo eq se moverá na mesma direção; enquanto que se a carga for negativa (q <0), tudo acontecerá ao contrário.

1. Exemplo de campo elétrico

Um exemplo simples do 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, qual é a força desse campo?

Aplicando a fórmula E = F / q, temos que E = 0m04 N / 5 × 10 ^-6 C = 8.000 N / C.

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