Campo elétrico: Tudo que você precisa saber sobre um dos campos mais importantes da Física

e no nível mais profundo o funcionamento do universo só pode ser entendido em termos de Campos nesse vídeo vou apresentar o dos mais importantes Campos da física o campo elétrico e você vai compreender como é que esse campo a tua ao analisarmos todas as suas propriedades e E aí [Música] e fala pessoal bem-vindos aberto científica Sou Eu de filet aqui você vai aprender sobre os princípios que governam o mundo de forma acessível mas se goza sinto lhe sua bem assine o canal Ative o Sininho e vai dar um like nesse vídeo só assim YouTube vai

promover esse conteúdo divulgando ele para mais pessoas e [Música] e quando duas partículas carregadas interagem entre si no espaço vazio como é que cada uma sabe que a outra tá lá nós podemos responder a essa pergunta e ao mesmo tempo reformular a lei de cólon de uma forma muito útil usando o conceito de campo elétrico e um campo elétrico e um campo físico que existe em torno de todas as partículas eletricamente carregadas o campo elétrico é uma propriedade inseparável de sua carga fonte um não existe sem o outro o principal papel de um campo elétrico

como nós vimos Neste vídeo aqui é de intermediar a interação entre duas cargas elétricas o campo de uma partícula vai exercer força puxando ou empurrando as outras partículas carregadas que estiverem na região de influência do campo dependendo da posição de uma dada partícula num campo a força sobre ela pode ser maior ou menor pois a intensidade do campo muda de lugar para lugar os campos elétricos são importantes em muitas áreas da física e são explorados de forma prática na tecnologia elétrica ele Oi gente em todos os campos da física moderna e como nós veremos mais

adiante ele é um depósito de energia que pode ser transportada por longas distâncias uma manifestação notável do campo elétrico é observado na física atômica e molecular por exemplo é o campo elétrico que sustenta a força Atrativa que mantém um núcleo atômico e os elétrons juntos nos atos é o campo elétrico que produz a força responsável pela ligação química entre os átomos que resultam em moléculas em áreas tecnológicas os campos elétricos são usados tanto na detecção de movimento por meio de detecção e sensores como também no número crescente de usos médicos diagnósticos e terapêuticos e [Música]

e o campo elétrico de uma dada carga fonte é definido como Campo vetorial que associa a cada ponto do espaço uma força eletrostática em uma segunda carga positiva colocado em repouso naquele. Ou seja o campo é a força que a carga Experimenta dividida pelo valor dessa carga isso vale para as cargas pontuais nós chamamos de carga pontual a carga que está presente numa partícula cujas dimensões são muito menores que as distâncias que as separam das outras cargas se substituirmos a força elétrica é dada pela lei de Colombo da definição de Campo nós veremos que ela

é proporcional à sua carga fonte então quanto maior for a carga maior será o campo que ela transporta Além disso nós vemos também que a sua intensidade diminui com a distância Mais especificamente com quadrado da distância se nós nos afastamos um pouquinho que seja da carga a influência do campo já diminui muito a analogia aqui é o calor de uma lareira uma fogueira quanto mais longe você estiver delas menor será o calor que você vai sentir as unidades de campo elétrico no sistema internacional de medidas são volts por metro ou newtons por: ambas são unidades

equivalentes a [Música] e o campo elétrico sempre vai estar presente ao redor de uma carga mesmo que não haja qualquer outra carga por perto nessa situação haverá Campo mas não haverá forças mas se uma pequena carga que eu vou chamar de carga test for colocada nas proximidades da carga fonte Aí sim essa carga vai experimentar uma força e aqui vale a pena ressaltar que eu já disse antes o campo elétrico é o meio através do qual um corpo carregado Nesse caso a carga fonte Comunica a sua presença a uma carga teste e como nós discutimos

nesse vídeo aqui nós podemos visualizar a interação entre dois corpos por um processo de duas etapas primeiro um campo elétrico é estabelecido posicionando devidamente uma carga será a fonte do campo e depois um segundo o corpo carregado que seja colocado na região de influência desse Campo vai perceber as modificações do espaço na posição em que ela estiver a duas coisas assim observar nessa situação uma é que a própria carga teste também o próprio campo então para que esse campo não interfiram nas análises sempre vamos considerá-lo que esta carga é muito menor que a carga fonte

que é a que origina o campo elétrico em questão outra coisa é que uma carga fonte não interage com seu próprio campo elétrico ela não sente nenhuma força devido ao seu próprio Campo o que faz muito sentido porque isso seria equivalente a vocês erguer até o teto se puxando pela gravata violando as leis da mecânica agora como é que nós podemos saber se existe um campo em uma dada região fora basta colocar uma pequena carga teste nessa região se a carga teste experimentaram uma força elétrica sendo repelido atraída Então é porque a um campo elétrico

ali assim como a força o campo elétrico também é uma grandeza vetorial esse o campinho certo ponto for conhecido a força experimentada por uma carga pontual colocada naquele campo pode ser determinado e pela definição essa força é igual ao campo elétrico naquele. é multiplicado pela carga teste que o experimento a carga teste pode ser positiva ou negativa se for positiva a força experimentada por ela vai ter o mesmo sentido do campo se for negativa a força e o campo serão sentidos opostos e [Música] e como nós iremos nesse vídeo aqui a força gravitacional que a

terra exerce sobre uma massa nas suas proximidades é proporcional a massa do corpo teste e aceleração da gravidade se dividirmos os dois lados dessa equação pela massa nós obtemos a força gravitacional por unidade de massa que é a expressão do campo gravitacional que qualquer pequena massa teste que estiver na região de influência deste Campo será puxada para Terra pela força da Atração gravitacional o campo gravitacional é o conceito útil porque ele não depende da massa teste a massa do corpo sobre a Qual a força gravitacional exercida basta você observar que essa massa teste que também

aparece na expressão para a força gravitacional é cancelada na definição de campo e o mesmo ocorre para o campo elétrico onde a carga teste que aparece na força elétrica é cancelada pela carga da definição do campo e com isso constatamos que o campo elétrico também não depende da carga teste e somente da carga que é a fonte do campo e [Música] e como mencionei a definição de campo elétrico tal como nós mostramos é válida apenas para as cargas pontuais como a força elétrica pode variar de ponto a ponto o campo elétrico também será diferente em

Pontos diferentes Então se um corpo carregado é grande o suficiente o campo elétrico pode ser diferente tanto em intensidade quanto em direção em diferentes pontos do corpo e daí o cálculo da força elétrica total sobre o corpo pode ser bastante complicado na maioria das situações realistas que envolvem em Campos elétricos e forças encontramos cargas que são distribuídos no espaço tanto de forma discretizada como de forma contínua cargas discretizadas aparecem por exemplo em problemas práticos de interação intermolecular nestes casos uma carga parcial é colocado em cada átomo nós vimos um exemplo importante disso nesse vídeo aqui

por outro lado distribuições contínuas de cargas estão presentes em objetos carregados Como a arte de plástico com ele eu fale ou uma esfera de vidro em todos esses objetos a carga elétrica está distribuída continuamente sobre as suas superfícies ou seus volumes muito do que se faz no curso de eletromagnetismo é justamente calcular o campo elétrico causado por várias distribuições de cargas como essas EA justificativa para esse tipo de cálculo é que eles são de grande importância para aplicações tecnológicas das forças elétricas por exemplo para se determinar as trajetórias de núcleos atômicos em um acelerador de

radioterapia ou de partículas carregadas em um dispositivo eletrônico semicondutor é necessário conhecer a natureza detalhada do campo elétrico que atua sobre as cargas e [Música] o conceito de campo elétrico pode ser um pouco elusivo difícil de assimilar porque você não pode ver um campo elétrico diretamente as linhas de campo elétrico podem então ser uma grande ajuda para visualizar os campos elétricos e torná-los ainda mais reais você pode se convencer da importância das linhas de Campo a observar esse efeito nesta imagem São apresentadas semente de grama suspensas em óleo mineral e por conta dos efeitos de

polarização as sementes tendem a se alinhar radialmente na direção do campo elétrico causado pela arte carregada fica claro aqui que um conjunto de linhas radiais parece ser o que melhor representa o campo elétrico neste caso como nós vimos Neste vídeo aqui foi Michael Faraday que introduziu a ideia de linhas de Campos na verdade ele a chamou de linhas de força mas o termo linhas de campo é preferível da mesma forma que um desenho feito a lápis procura representar a realidade de uma imagem as linhas de Campo procuram fazer o mesmo com campo elétrico elas são

apenas um esboço do Campo E como está apenas sobre as linhas ele permeia todo o espaço intermediário entre elas mais ou menos linhas podem ser desenhados dependendo da precisão com que se deseja representar o campo a linha de Campo deve ser desenhada de forma que a sua tangente em qualquer ponto esteja na direção do vetor campo elétrico naquele. O espaçamento entre as linhas dá uma ideia da magnitude do campo em cada. Se o campo é uniforme as linhas de Campo são retas paralelas Igualmente espaçados para Campos não-uniformes consideramos que o campo será mais intenso onde

as linhas estão mais agrupadas mas compactadas e o campo vai ser menos intenso onde as linhas de Campo estão mais distantes mais espaçadas em particular o número de linhas que entram ou saem de uma carga fonte é proporcional à magnitude da carga quanto maior a carga fonte maior o número de linhas atribuída a elas frequentemente as linhas de campo elétrico e como no caso de um dipolo elétrico um dipolo elétrico consiste em duas pequenas cargas separadas que tem uma mesma magnitude mas tem sinais opostos assim a carga total de um dipolo é zero mas como

as cargas estão separadas seu campo elétrico não é nulo é fácil mostrar que o campo elétrico de um dipolo é proporcional tanta magnitude das cargas quanto à distância entre elas em física nós chamamos esse produto de momento de dipolo muitas moléculas como a água e o ácido clorídrico tem momento de dipolo O que significa que eles têm um excesso de carga positiva perto de uma extremidade e o excesso correspondente de carga negativa na outra extremidade analisando o campo elétrico de um dipolo nós observamos mais uma propriedade importante das linhas de força elas nunca se cruzam

e sempre começam as cargas positivas ou no infinito e sempre terminam nas cargas negativas ou no infinito tem em mente que as linhas de Campo e dimensionais o campo irradia em todas as direções mas diagramas bidimensionais que mostram as seções transversais dos padrões tridimensionais reais são mais comuns por serem mais simples de analisar uma vez estabelecido o conceito de campo elétrico nós estamos em condições de analisar uma das leis mais importantes do eletromagnetismo a Lei de Gauss que será assunto dos próximos vídeos esse termina por aqui se você gostou do conteúdo dá um like agora

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