Na física, o campo elétrico é um campo de força gerado no espaço pela presença de uma ou mais cargas elétricas ou um campo magnético variável no tempo. Junto com o campo magnético, constitui o campo eletromagnético, responsável pela interação eletromagnética.
Introduzido por Michael Faraday , o campo elétrico se propaga na velocidade da luz e exerce uma força sobre qualquer objeto eletricamente carregado.
Se for gerado apenas pela distribuição estacionária de carga espacial, o campo elétrico é chamado de campo eletrostático e é conservador.
Um instrumento chamado eletroscópio é usado para medir a eletrificação de um corpo.
A eletricidade estática também gera um campo elétrico. Nesse caso, é um campo elétrico estático que é o campo de força gerado pela repulsão e atração de cargas positivas e negativas fixadas no espaço.
Fórmula de campo elétrico
A fórmula para o campo elétrico (E) em um ponto P gerado por um ponto de carga elétrica q1 é:
Onde:
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E é o vetor da intensidade do campo elétrico que indica a magnitude e a direção do campo.
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q1 é o valor da carga medida. A unidade de carga elétrica no sistema internacional de unidades é o Coulomb.
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K é a constante eletrostática que depende do meio. o valor de k no vácuo é 9 · 10⁹ Nm² / C.
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r é a distância da carga até o ponto onde o campo elétrico é medido.
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ur é um vetor unitário que vai da carga de origem em direção ao ponto P.
No sistema internacional de unidades de medida, é medido em newtons por coulomb (N / C) ou em volts por metro (V / m).
O campo elétrico também pode ser calculado para uma distribuição contínua de carga. Nesse caso, ele é calculado somando-se os vetores dos campos gerados por cada carga elétrica. No entanto, por ser difícil de calcular, é mais fácil usar a lei de Gauss.
Uma vez que o vetor do campo elétrico é conhecido, a força que este campo exerce sobre uma carga testemunha localizada em P pode ser calculada:
Portanto, se a carga de controle for positiva, a força exercida pelo campo será paralela ao campo. Ao contrário, se a carga localizada em determinado ponto for negativa, a força estará na direção oposta ao campo.
Quais são as linhas de um campo elétrico?
As linhas de campo são linhas imaginárias que descrevem a trajetória que uma carga positiva localizada livremente em um ponto descreveria para passar deste ponto a outro dentro de um campo elétrico.
Lei de Coulomb
A partir dessas evidências experimentais de campos elétricos, Charles Augustin de Coulomb formulou a lei de Coulomb. A lei de Coulomb quantifica a força elétrica de atração e repulsão de cargas elétricas localizadas a uma certa distância.
Desta lei pode-se afirmar que um corpo eletricamente carregado produz um campo no espaço circundante tal que, se uma carga pontual é introduzida, é afetado pelo efeito de uma força, chamada de força de Coulomb.
