Campo elétrico

Uma carga elétrica ,\(Q\), cria em seu redor um campo elétrico, \(\vec{E}\).

A unidade SI é o volt por metro, V m^-1, ou newton por coulomb, N C^-1.

O campo elétrico é uma grandeza vetorial pode ser calculado através da expressão:

$$\vec{E}=k \; \frac{Q}{r^{2}} \; \vec{e}_{r}$$

em que:
\(\vec{E}\) - campo elétrico (volt por metro, V m^-1)
\(k\) - constante de Coulomb (newton metro quadrado por coulomb quadrado, N m² C^-2)
\(Q\) - carga elétrica geradora do campo elétrico (coulomb, C)
\(r\) - distância entre a carga geradora do campo, \(Q\) e o ponto onde se mede o campo elétrico (metro, m)

O campo elétrico também pode ser calculado pela relação entre a força exercida numa carga elétrica colocada nesse campo elétrico:

$$\vec{E}=\frac{\vec{F}}{q}$$

em que:
\(\vec{E}\) - campo elétrico (volt por metro, V m^-1)
\(\vec{F}\) - força elétrica (newton, N)
\(q\) - carga elétrica (coulomb, C)

Caracterização do campo elétrico

O campo elétrico é vetorial pelo que, para ser caracterizado é necessário ter informação da direção, sentido e intensidade/módulo do vetor campo elétrico \(\vec{E}\):

Módulo: diminui com a distância do ponto P à carga que origina esse campo.

Direção: tem a direção da linha que une a carga e o ponto P do espaço onde se quer conhecer o campo elétrico;

Sentido: o sentido do campo elétrico depende do tipo de carga, positivo ou negativo:

Carga positiva: o sentido do campo é para 'fora' da carga positiva, centrífugo (Figura 1);

Carga negativa: o sentido do campo é para a carga negativa, centrípeto (Figura 2);

Linhas de campo

As linhas de campo elétrico (Figura 3) são linhas imaginárias que dão informação acerca da direção, sentido e intensidade do campo elétrico.

São linhas tangenciais ao campo elétrico, em cada ponto, com a mesma direção e sentido do vetor campo elétrico, \(\vec{E}\).

A densidade de linhas de campo dão informação acerca da intensidade/módulo do campo elétrico em cada ponto:

Linhas mais próximas (maior densidade), indica um campo elétrico mais intenso;

Linhas mais afastadas (menor densidade), indica uma menos intensidade do campo elétrico.

Campo
Força de Lorentz
Cargas e Campos [© PhET]