Neste capítulo vamos continuar trabalhando com a eletricidade. Desta vez estudaremos dois novos conceitos de fundamental importância: Os conceitos de campo elétrico e o de potencial elétrico.
Estudaremos também o conceito de Energia Potencial Elétrica.
O campo elétrico
O Campo Elétrico pode ser entendido como uma pertubação no espaço em torno de um corpo que possui carga elétrica. Esta "pertubação" será percebida quando se coloca neste espaço uma outra partícula com carga elétrica. Notaremos que sobre a partícula agirá uma força de intensidade proporcional à carga que originou o campo.
Podemos visualizar o campo elétrico através das "linhas de força". Se a carga que dá origem ao campo é positiva as linhas apontam no sentido de afastamento. Isto significa: Uma outra partícula com carga elétrica positiva colocada neste espaço será acelerada para longe. Veja a figura acima.
Se, ao contrário, a carga que dá origem ao campo é negativa então uma partícula com carga positiva colocada próxima será acelerada no sentido da aproximação. Veja a figura lateral abaixo.
Entenda como as linhas de força de um campo elétrico são construídas fazendo este exercício.
Lembre-se: Se colocarmos uma partícula com carga eletrica positiva sobre a linha de força ela será acelerada pelo campo elétrico na direção da reta tangente à linha naquele ponto.
Claro, se a carga colocada sobre a linha de força for negativa ele será acelerada no sentido oposto.
Vamos agora trabalhar com o campo elétrico formado por duas cargas elétricas de mesma intensidade e de sinais opostos colocadas próximas uma da outra. Elas formam um "dipolo Elétrico". Para visualizar este campo vamos utilizar uma animação do site "Portal São Francisco". Veja abaixo. Clique aqui e conheça um execelente resumo sobre campo elétrico apresentado pelo Portal.
Uma carga elétrica positiva colocada sobre as linhas de força em qualquer ponto será acelerada na direção das setas naquele ponto. Se a carga colocada sobre a linha for negativa a aceleração se dará no sentido oposto ao das setas no ponto.
O potencial Elétrico e a energia potencial Elétrica
Como a força elétrica é conservativa podemos definir para ela uma energia potencial elétrica. Do mesmo modo definimos também um potencial elétrico para cada ponto dentro de um campo elétrico. O potencial pode ser calculado pela expressão matemática dada aqui.
O potencial é medido em "volt" e podemos pensar nele como a energia potencial elétrica por unidade de carga. Assim se uma carga elétrica for colocada naquele ponto a energia potencial que ela terá será o valor da carga vezes o potencial nesse ponto. O potencial elétrico pode ser representado graficamente através de linhas de mesmo potencial.
Para a energia potencial e para o potencial não é a intensidade que tem significado físico mas a variação das suas intensidades. Assim, falamos em uma diferença de potencial entre um ponto e outro ( d.d.p ) de um campo elétrico. É através da d.d.p que podemos medir o trabalho realizado por uma força sobre uma carga dentro de um campo elétrico.
Imagem: nayla-bennington em sobrefisica.wordpress.com