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CONCEITOS CAMPO ELÉTRICO

1) O vetor campo elétrico
O campo elétrico pode ser representado, em cada ponto do espaço, por um vetor, usualmente simbolizado por e que se denomina vetor campo elétrico. A seguir, encontram-se as características deste vetor.
1.1) Módulo do vetor - O módulo do vetor, em um dado ponto, costuma ser denominado intensidade do campo elétrico naquele ponto. Para definir este módulo, consideremos a carga Q, mostrada na fig.02, criando um campo elétrico no espaço em torno dela. Colocando-se uma carga de prova q em um ponto qualquer, como o ponto P₁ , por exemplo, uma força elétrica atuará sobre esta carga de prova. A intensidade do campo elétrico em P₁ será, por definição, dada pela expressão
E= F/q


A expressão E = F/q nos permite determinar a intensidade do campo elétrico em qualquer outro ponto, tal como P₂ , ou P₃ etc. De maneira geral, o valor de E será diferente para cada um desses pontos, a não ser em casos especiais.
Observe que, de E = F/q obtemos
F = qE
isto é, se conhecermos a intensidade, E, do campo elétrico em um ponto, poderemos calcular, usando a expressão anterior, o módulo da força que atua em uma carga qualquer, q, colocada naquele ponto.
1.2) Direção e sentido do vetor - a direção e o sentido do vetor campo elétrico em um ponto são, por definição, dados pela direção e sentido da força que atua em uma carga de prova positiva colocada no ponto.
Por exemplo: consideremos o ponto P₁ mostrado na fig.03. Se uma carga de prova positiva fosse colocada em P₁ ela seria, evidentemente, repelida por Q com uma força horizontal para a direita. Portando, em virtude do exposto, o vetor campo elétrico ₁ , naquele ponto, seria também horizontal e dirigido para a direita. De modo análogo, podemos concluir que em P₂ temos uma vetor₂ dirigido verticalmente para cima; pois, se uma carga de prova positiva fosse colocada neste ponto, ela ficaria sob a ação de uma força com aquela direção e naquele sentido. Então, podemos verificar que, em P₃ e P₄ , os vetores ₃ e ₄ têm as direções e os sentidos indicados na fig.03.

Suponha, agora, que a carga que cria o campo seja negativa, como mostra a fig. 04. Neste caso, se colocásse-mos a carga de prova positiva em P₁ , ela seria atraída por Q com uma força para a esquerda. Portanto, o vetor campo elétrico estaria agora dirigido para a esquerda (sempre no mesmo sentido da força que atua na carga de prova positiva). Seguindo esta orientação, podemos concluir que em P₂ , P₃ e P₄ o vetor campo elétrico será representado pelos vetores ₂ , ₃ e ₄ mostrados na fig. 04.

2) Movimento de cargas em um campo elétrico

Suponha que uma carga positiva q seja colocada no ponto P₁ da fig.03, onde existe um campo elétrico ₁ criado por Q. A carga q será repelida por Q com uma força dirigida para a direita e, consequentemente, ela tenderá a se deslocar no sentido desta força. Já que o vetor ₁ tem o mesmo sentido desta força, concluímos que a carga positiva q tende a se deslocar no sentido do campo elétrico. Se esta mesma carga positiva q for colocada no ponto P₁ da fig.04 (campo criado por carga negativa), ela será atraída pela carga Q e tenderá, também neste caso, a se deslocar no sentido do campo elétrico ₁ . De maneira geral podemos verificar que, em qualquer ponto que a carga positiva q for abandonada, ela tenderá a se deslocar no sentido do vetor do campo elétrico existente naquele ponto.
Imagine, agora, que coloquemos no ponto P₁ da fig.03 uma carga negativa q (lembremos que em P₁, existe um campo elétrico ₁ dirigido para a direita, produzido pela carga Q). Nestas condições, a carga q será atraída por Q e tenderá, então, a se deslocar em sentido contrário ao campo ₁. Se deslocarmos a carga negativa q no ponto P₁ da fig.04, ela será repelida pela carga negativa Q e, da mesma maneira, tenderá a se deslocar em sentido contrário ao do vetor ₁.