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Campo Elétrico Gerado por Várias Cargas

Física

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Como sabemos, o campo elétrico desempenha o papel de transmissor de interações entre as cargas elétricas.
Imagine uma carga elétrica puntiforme* Q em uma região qualquer no espaço. Essa carga modifica a região que a envolve, de modo que, ao colocarmos uma carga puntiforme de prova q num ponto P dessa região, será constatada a existência de uma força F, de natureza elétrica, agindo em q.
Da mesma forma, a carga elétrica q produz um campo elétrico que age sobre Q.
A intensidade do campo elétrico gerado por uma carga Q pode ser calculada pela equação:

Onde:
k0 = 9x109 N.m2/C2 (constante eletrostática no vácuo)
Q = carga geradora do campo elétrico em estudo
d = distância entre a carga Q e o ponto P.
A direção e o sentido do campo elétrico dependem do sinal da carga que gera esse campo.
Se Q > 0, o campo elétrico é de afastamento, e se Q < 0 o campo elétrico é de aproximação.

É comum ouvirmos os termos: Campo de Atração e Campo de Repulsão, referindo-se ao campo de Aproximação e campo de Afastamento, porém aquela é uma notação errada e não deve ser utilizada em hipótese alguma.
Quando o campo elétrico é criado por várias cargas puntiformes fixas, Q1, Q2, ..., QN podemos determinar o campo elétrico originado por essas cargas num ponto P qualquer do espaço.
Se Q1 estivesse sozinha, originaria em P o vetor campo , bem como Q2, sozinha, originaria em P um vetor campo  e assim por diante, até QN que, sozinha, geraria o vetor campo .
O vetor campo elétrico resultante no ponto P, em razão de várias cargas é a soma vetorial dos campos , , , onde cada vetor parcial é determinado como se a carga respectiva estivesse sozinha. Ou seja,

.

Exemplo:

Sejam duas cargas +Q e – Q dispostas no vácuo conforme a figura abaixo:
Sabe-se que os módulos das cargas são iguais a Q. Sendo assim, calcule a intensidade, a direção e o sentido do vetor campo elétrico resultante em P. Admita que Q = 2.10-6 C e que d = 0,3 m.
 




Observe que a carga + Q gera, em P, um vetor campo elétrico de AFASTAMENTO.
Observe também que a carga – Q gera, em P, um vetor campo elétrico de APROXIMAÇÃO.


 




Como as cargas estão equidistantes em relação ao ponto P, os campos elétricos gerados por elas têm a mesma intensidade, direção e sentido, assim:




Assim, a intensidade do campo elétrico resultante é:




Sua direção é horizontal e o sentido é da esquerda para a direita.

* Carga elétrica puntiforme é a carga elétrica que tem dimensões desprezíveis.

Por Kléber Cavalcante
Graduado em Física
Equipe Brasil Escola

Eletricidade - Física - Brasil Escola

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

CAVALCANTE, Kleber G. "Campo Elétrico Gerado por Várias Cargas"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/campo-eletrico-gerado-por-varias-cargas.htm>. Acesso em 26 de setembro de 2016.

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