Campo Elétrico | ELETROSTÁTICA

e aí pessoal bem vindo ao canal chama físico não é de hoje nós vamos falar de campo elétrico definições básicas representações fórmula linha esse foi um assunto sugerido pelo pessoal lá no instagram fiz uma enquete lá perguntando qual o tema o pessoal queria campo elétrico foi o mais votado então aí estamos se você quer participar dessas votações vai lá no instagram arroba chamo físico me segue lá hein embora a nossa aula então [Música] já o físico galera na aula de hoje então nós vamos falar sobre campo elétrico eu vou te dar definição do que é

o campo elétrico vem com uma definição matemática ea representação vetorial dele inclusive no finalzinho da aula falaremos das chamadas linhas de força uma aula introdutória então a esse assunto a primeira coisa que temos que ter em mente é o que significa campo campo é uma perturbação no espaço é uma região de influência gerado por uma carga elétrica em repouso ou por uma massa ou por uma carga elétrica em movimento na física a gente costuma falar de campo em três momentos campo elétrico campo gravitacional e campo magnético apesar dá aulas e de campo elétrico eu vou

começar falando do campo gravitacional eu sei que você tem maior facilidade para entender o campo gravitacional depois que a gente compreender bem o que é o campo gravitacional a gente vai para a idéia do campo elétrico que apesar de ser diferente é análoga campo gravitacional é uma perturbação gerado em torno de uma massa nós sabemos que entre massas existe uma força de atração chamada força gravitacional é verdade que quando essas massas são pequenas essa tal força gravitacional de atração entre massas é praticamente desprezível mas quando você tem pelo menos uma massa astronômica associada ao problema

essa força gravitacional ela se torna maior então vejam bem quando a gente pensa na terra a terra é capaz de atrair os corpos que estão em torno dela devido à sua massa será astronômica se eu pego um objeto por exemplo coloca aqui na terra eu observo que ele é atraído pela terra significa então quem torno da terra é gerada uma região de influência por ela uma região de campo gravitacional inclusive como que eu verifico essa existência do campo gravitacional a gente poderia utilizar uma massa para provar isso basicamente foi o que eu fiz aqui agora

se eu pego esse objeto e coloco ele aqui na tentativa de provar que nesse ponto existe campo gravitacional eu percebo que ao abandoná lo ele é atraído e se ele é atraído pela terra é verdade essa é uma região que a terra influencia uma região de campo gravitacional que fique bem claro então no início da aula campo gravitacional é uma região de influência gerado pela terra corpos que estiverem nessa região serão atraídos por ela não é algo palpável eu não sinto campo gravitacional é apenas uma vez de influência ok mas chega de campo gravitacional vamos

pra assunto da aula que é o campo elétrico vem comigo que vamos imaginar uma carga geradora positiva por exemplo localizado em algum ponto do espaço vamos falar que essa carga tenha um valor que razão é a carga geradora seja bem será que em torno dela é gerado uma região de influência semelhante àquela com que a terra girava em torno dela pra gente verificar isso nós vamos utilizar a chamada carga de prova semelhante àquela massa de prova que eu havia sugerido essa tal carga de prova é uma carga com um valor muito pequenininho podendo ser positiva

ou negativa eu vou utilizar aqui por exemplo uma carga positiva se eu quero saber por exemplo se nesse local que existe influência dessa carga vamos colocar nesse local uma carrinha de prova positiva em conta você que já viu o vídeo de lei de cuba uneac no canal existe interação elétrica entre essas cargas sim no caso uma interação de repulsão essa carga geradora vai repelir essa carga positiva pra lá surgindo aqui a chamada força elétrica então veja bem nesse ponto existe uma interação essa interação é dada pela força elétrica significa então que aquele local tinha influência

da carga geradora naquele local existia ali o chamado campo elétrico uma coisa que é importante que você saiba desde já é a carga de prova ela serve apenas para provar a existência do campo mas a existência do campo não depende dela como assentar repete de ano tem questões nesse ponto quando eu coloco a carga de prova eu provei que é um ponto que tem influência elétrica mas saiba se eu tiro essa carga de prova da que esse continua sendo um ponto que tem influência elétrica apesar de não ter ninguém ali para que possa sofrer força

é uma região que existe campo elétrico o campo ele não deixa de existir só porque você tirou a carga de prova dele compreendi é a mesma coisa com o senhor falasse o seguinte nesse ponto nós já provamos que tinha campo gravitacional porque ao colocar um objeto e eu vi que ele foi atraído pela terra agora objeto não está aqui continua tendo um campo gravitacional claro a região de influência e permanência mesmo a terra continua influenciado nessa região o campo elétrico assim como campo gravitacional depende apenas do corpo o que gera ele no caso a terra

para o campo gravitacional ou essa carga geradora que o coloquei no desenho então não precisa ter ninguém no local para que exista o campo mas claro para que exista força é preciso ter alguém ele agora como podemos representar o campo elétrico o campo elétrico uma grandeza vetorial e sendo vetorial ele tem um módulo direção e sentido nós vamos agora para a definição do vetor campo elétrico bom a representação do campo elétrico segue a seguinte definição atenção o que eu vou falar agora ele sempre apontará para onde aponta a força elétrica em uma carga de prova

positiva repete o campo elétrico ele sempre apontará para onde aponta força elétrica numa carga de prova positiva vamos ver na prática como funciona isso nesse desenho nós tínhamos então essa carga geradora em torno dela é gerada uma região de influência se você colocar carlinhos aqui forças elétricas surgiram agora é como representar o campo elétrico bom vamos fazer o seguinte se eu quero representar o campo elétrico nesse ponto eu vou colocar uma carga de prova positiva ali para onde aponta força elétrica nela sabemos a força elétrica nela aponta pra lá porque é de repulsão por definição

então nós vamos falar que nesse ponto o campo elétrico também aponta pra lá afinal de contas o campo elétrico ele sempre aponta para onde aponta força elétrica numa carga de prova positiva pegou a idéia com esse pegou e vão pegar outras situações se eu quiser saber para onde aponta o campo elétrico aqui eu devo colocar aqui uma carga de prova positiva se eu coloco a carga de prova positiva ele pra onde ela sofre a força elétrica sabemos como é repulsão para assim uma força elétrica pra cima por definição o campo elétrico aponta para onde aponta

força elétrica numa carga de prova positiva e ele também está próxima quero saber o campo elétrico que o campo elétrico aqui eu coloco uma carga positiva ele essa carga de prova positiva sofre força pra lá por definição o campo elétrico estará lá se eu quero saber o campo elétrico aqui embaixo coloca uma carga de prova positiva aqui força elétrica de repulsão tá pra baixo então por definição o campo elétrico está pra baixo então pronto o campo elétrico é sempre aponta para onde aponta força elétrica numa carga de prova positiva pegou idéia é bem simples né

agora voltando àquela discussão que nós tivemos se eu tirar por exemplo a carga de prova que estava aqui ó vai continuar tendo força elétrica é óbvio que não né afinal de contas não tem ninguém ele pra sofrer essa força então a força elétrica deixe de existir mas o campo elétrico deixou de existir não afinal de contas continua tendo influência nesse ponto então esse campo elétrico continua apontando pra lá a carga de prova lembrando era só pra provar a existência dele mas a existência dele não depende dela ok então se eu tiro a carga de prova

de todos os bônus que eu havia trabalhado deixaria de ter força elétrica mas o campo elétrico continuaria existindo então você já chegou a uma conclusão percebeu que quando a carga gerador é positiva o campo elétrico gerada em torno dela é divergente ele aponta sempre saindo da carga geradora né agora você deve estar se perguntando thales necessariamente a carga de prova tinha que ser positiva não há carga de prova pode ser negativa sem o menor problema mas atenção em se você usar uma carga de prova negativa o campo elétrico aponta no sentido contrário da força elétrica

que ela sofre seja porque nós já sabemos então quem dono dessa carga o campo elétrico é divergente hockey isso independe da carga de prova só depende da carga geradora se eu viesse aqui e colocasse uma carga de prova negativa uma confusão normal que muitos alunos fazem o campo elétrico ficaria para baixo não porque lembrando o campo elétrico em depende dela e eu já defini que ele está pra cima mas quando eu coloco uma carga negativa que eu sei que a força seria de atração e portanto estaria para baixo o que leva então a seguinte conclusão

cargas negativas sofrem forças elétricas contrária ao campo elétrico em todos os pontos se eu colocar uma carga negativa a força elétrica por ser de atração estaria contrária ao campo elétrico que já foi definido isso é fundamental então é fundamental que você saiba que cargas de provas positivas por definição sofrem força no sentido do campo elétrico cargas de provas negativas sofrem força por definição no sentido contrário mas ambas não influenciam no campo elétrico agora vou propor uma mudança aqui ó e se tivéssemos agora uma carga geradora negativa se a carga geradora foi negativa como é que

seria o campo elétrico em torno dela bom vamos usar as nossas definições vou utilizar a carga de prova positiva porque eu particularmente acho mais cômodo eu pensar que o campo elétrico aponta para onde aponta força elétrica nela ok semelhante ao que fizemos anteriormente vou colocar a carga positiva nesses quatro pontos aqui ó sabemos que por ser uma carga geradora negativa a força elétrica em roxo seria de atração como a força elétrica é de atração por definição o campo elétrico aponta para onde aponta força então tá aí o campo elétrico e lembrando em si eu por

um acaso tirar a carga de prova já que ela era só para provar continua tendo um campo elétrico é claro que sim deixe de existir a força porque não tem ninguém ali pra sofrer a força mas o campo elétrico continuaria existindo porque eu já provei a existência dele chegamos então uma conclusão importante observa o desenho quando a carga gerador é negativa o campo elétrico converge para ela sendo assim um campo elétrico convergente agora de novo e se você resolver colocar uma carga de prova negativo nesses locais vamos ver como é que fica se eu colocar

uma carga de prova negativa em cada um desses pontos pergunta o campo elétrico vai inverter não afinal de contas o campo elétrico independe da carga de prova se eu já defini que o campo elétrico está prá cá é por conta da carga geradora é ela que influencia no campo elétrico mas se eu coloco cargas negativas sabemos a força seria de repulsão coerente com aquela idéia nem cargas negativas sofrem forças contrárias ao campo elétrico em cada ponto beleza aprendemos então a representar o vetor campo elétrico é muito importante você tenha entendido isso é fundamental que para

a seqüência da eletrostático você entenda bem essa definição de campo elétrico agora que você já sabe representar o vetor campo elétrico em cada ponto eu quero te ensinar a fazer uma representação mais geral do espaço vamos agora aprenderá representar chamadas linhas de força bom basicamente a linha de força vai seguir essa idéia da definição do campo elétrico veja bem voltemos aqui a nossa carga positiva carga geradora positiva já sabemos o campo elétrico em torno dela é um campo elétrico de e ver gente se você esquecer disso basta você imaginar em qualquer ponto uma carga positiva

para onde ela sofre a força é para onde aponta o campo elétrico ele é divergente as linhas de força então poderiam ser representados assim é são linhas que me contam então de uma forma geral o aspecto do campo elétrico em torno dessa carga atenção linhas de força são representações geométricas não são vetores são apenas linhas mas que trazem essa idéia de que o campo elétrico estaria para lá essas linhas de força tem uma propriedade bem interessante quanto mais concentradas quanto maior for a densidade delas mais intenso é um campo elétrico assim quando eu olho nessa

proximidade e da carga e pare olhe com as linhas estão próximas às linhas estão próximas o que traz a idéia então que o campo elétrico ele entende isso claro se eu estou próximo da carga geradora a influência gerada vai ser mais forte aprenderemos em breve a calcular inclusive se eu vou pra mais distante mais distante observe as linhas ficarão mais espaçadas linhas mais espaçadas significa que o campo elétrico é mais fraco mas se a carga geradora fosse negativa vamos aprender a representar as linhas de força dela se a carga geradora fosse negativa e nós sabemos

independente da carga de prova o campo elétrico gerada em torno dela é convergente se é convergente as linhas de força deveriam ser representadas assim é traduzido então essa ideia de que o campo elétrico converge para carga geradora novamente é válida aquela observação aonde é mais concentrada o campo elétrico é mais intenso aprendemos então representar as linhas de forças para essas cargas positivas e negativas agora é legal também que a gente saiba representados em esforço em situações mais diferentes envolvendo por exemplo duas cargas vão ver como é que fica isso imagine agora que na mesma região

do espaço eu tenho uma carga positiva e uma carga negativa o que eu espero para as linhas de força neste espaço bom nessa situação vamos imaginar esse cara tem uma linha de força de ver gente porque é positivo sair dele esse cara uma linha de força convergente entra nele bom o aspecto geral então será um aspecto que sai de um tende a ir para o outro nem algo parecido com isso aqui agora é design aqui agora nossa senhora é ficar desenhando e ó lá sempre entrando na negativa percebeu e saindo da positiva então pronto então

é seria o aspecto da linha de força nessa composição ela me dá então uma noção de como é o comportamento do campo elétrico em torno dessas cargas uma outra propriedade linha de força que eu não havia comentado era o campo elétrico resultante em cada ponto ele é tangente a linha de força naquele ponto meu deus não entende nada explica de novo e veja bem nós temos aqui então a configuração geral das linhas de força se eu quiser saber por exemplo para onde aponta o campo elétrico nesse local aqui neste local o campo elétrico basta fazer

a tangente a linha de força ou seja tangente aquela tirar casquinha aqui ó tirando uma casquinha da curva eu sei então que o campo elétrico resultante a pontaria para lá e venci faz sentido ele apontar para lá se fôssemos olhar separadamente essa carga positiva não gera nenhum campo divergente saindo dela essa carga negativa não gera nenhum campo convergente apontando para ela quando eu fizer a soma vetorial na soma vetorial teria um campo resultante pra lá em qualquer ponto se você quiser saber para onde aponta o campo elétrico basta você fazer à tangente naquele ponto tomando

sentido da linha de força é claro né vamos para mais uma configuração imagine agora duas cargas de mesmo sinal por exemplo duas cargas positivas duas cargas positivas iguais agora tá de mesmo modo que esão em questão como é que seria representação das linhas de força em torno dessas cargas deixa bem como ambas são positivas campo elétrico tende a sair das duas mesmo então o efeito final será algo parecido com isso aqui ó algo parecido com isso veja bem primeira coisa nesse ponto central porque eu fiz a bolinha porque no ponto central em tese o campeonato

com 10 né afinal de contas observa essa carga positiva vai gerar um campo elétrico para lá essa carga positiva vai gerar um campeonato pra lá como está eqüidistante as cargas são de mesmo módulo significa então que o campo elétrico seria 01 iria anular o outro vetor realmente se eu pego por exemplo num ponto aqui assim o repare porque tá pra cima porque essa gera um campo elétrico para lá essa gera um campo elétrico pra lá né quando eu fizer só uma vetorial o campo resultante tende a ficar pra cima então por isso a linha de

força tomar aquele sentido thales mas esse as duas cargas fossem negativas bom não vou fazer esse desenho é só você inverter as setas né a configuração seria muito parecida mas agora como elas são negativas e o campo é convergente deveria apontar para as cargas ok vou aproveitar ainda e te apresenta um caso especial que quase não aparecem os vestibulares imagine uma carga positiva e outra negativa porém agora elas não têm o mesmo modo mais imagine que uma tenha o dobro de carga da outra por exemplo sei lá uma tem dois clubes ea outra tem menos

um clube como é que seria configuração das linhas de força veja bem imagine então que esta é uma carga mais dois que o ps é uma carga que você lembra que o desenho de mais e menos era sair do mais entrava no - não é isso porém se esse cara tem duas vezes mais carga uma terceira propriedade linhas de força desse cara deve sair o dobro de linhas do que entra nesse cara mais ou menos seria o seguinte olha que loucura esse desenho e acabei de fazer tá não fica preocupado com os detalhes do desenho

mas é legal você saiba o seguinte observe dessa carga positiva nós saímos com uma duas três quatro cinco seis sete oito nove dez linhas dessas dez linhas que saíram dela observe que apenas cinco linhas entrarão na carga negativa é assim então uma representação que nós vamos utilizar se sairão dez linhas dac chegaram cinco aqui eu sei que essa tem duas vezes mais carga do que essa inclusive é por isso que em torno dela as linhas ficam mais concentradas não é porque de fato é uma carga mais poderosa nesta que as linhas ficam mais espaçadas o

que dá a idéia de cuca o elétrico naquela região tende a ser mais fraco do que ok bom agora vamos pra reta final dessa aula como eu posso calcular o campo elétrico agora vamos mexer com valores a definição matemática de campo elétrico é pegar à força elétrica que surge numa carrinha de prova naquele local e dividir pelo valor da carga de prova vão ver como funciona isso novamente voltemos a nossa carga geradora lesão num determinado local aqui assim por exemplo eu vou colocar uma carga de prova que zinho vai ter força elétrica vai como ela

é positiva por definição sabemos existir em um campo elétrico naquele ponto apontando para a direita que independe desta carrinha é apenas a carga geradora que influencia no valor do campo elétrico porque é ela que gerou essa região de influência e não a carga de prova agora por definição o campo elétrico é a força elétrica que essa carinha sofreu dividido pelo valor dela em módulo então um campo elétrico é a força elétrica é dividido pela carga de prova qual é a unidade de campo elétrico lembrando a unidade de campo elétrico será portanto força é nilton por

carga que acumulam para você entender isso na prática deixou supor valores imagine que o campo elétrico naquele local seja um campo elétrico de 100 mil tons por clube veja como ficaria se eu te falo que nesse local o campo elétrico é por exemplo 100 mil tons porco lombo eu entendo então o seguinte se eu ver nesse ponto e colocar uma carrinha de um clube vamos fazer a conta nós sabemos que a força elétrica é só pegar a carga dela e multiplicar o campo elétrico nem a força elétrica pode ser calculada como sendo que vezes é

então a força elétrica se fossem newtons porco nome ficaria sem vezes um então uma força elétrica de 100 mil tons agora se nesse mesmo local eu colocasse uma carrinha de dois clubes se eu colocasse uma carga de dois clubes por definição passa a carga explicando a força elétrica nela seria a carrinha 2 vezes o campo elétrico no local que é sem a força elétrica seria de 200 mil tons se fosse uma carga de três clubes a força elétrica seria 300 mil tons você já entendeu e se você quiser calcular a força elétrica basta você pegar

o valor do módulo da carga de prova e multiplicar pelo campo elétrico no local inclusive e essa expressão é bem famosa essa expressão muita gente costuma lembrar como sendo famoso força que entra h agora é legal que você entenda o seguinte você percebeu que mesmo quando eu ia mudando o valor da carga de prova quem alterando na verdade a força elétrica que ela sofre e não um campo elétrico no local em campo elétrico local é de 100 mil tons por clube independente se tem alguém ali ou não é propriedade do ponto daquela região o que

é alterado é na verdade a força elétrica que cada carga naquele local sofre você já sabe eu já repeti bastante isso que o campo elétrico não sofre influência da carga de prova apenas da carga geradora semelhante ao que nós temos aqui na terra a gravidade na terra não é de dez metros segundo quadrado aproximadamente não importa se nesse local tem um pincel não importa se é um apagador não importa quem está ali a gravidade é de dez metros segundo ao quadrado mas claro objetos diferentes nesse local teriam forças diferentes famoso peso calculado como sendo mg

massa vezes em campo gravitacional então repare o que muda é o peso e não há gravidade na terra a mesma coisa acontece aqui inclusive quando eu olho pra fórmula enxerga nessa forma algo semelhante como peso igual a mg aqui agora o análise é de força elétrica ao invés de força peso os elétrica ao invés de massa é a carga eu coloquei ele e ao invés de gravidade é o campo elétrico gerado pela carga geradora inclusive isso é bem intuitivo falar que o campo elétrico no local é de 100 mil tons por clube só está encontrando

o seguinte naquele local cada curva de carga que você coloca ele sofre 100 mil tons de força se colocar uns em newton se colocar 2 200 colocar 3 300 e não colocar nenhum não tem força mas a região de influência continua existindo um campo elétrico permanece ele então pronto nessa hora de hoje aprendemos então a representar o campo elétrico aprendemos analisar as linhas de força ea calcular esse campo elétrico espero que tenha gostado dessa aula não esqueça de deixar aquele lá e aqui embaixo mesmo se você não gostou da light é importante pra gente comente

com os seus amigos manda lá no grupo d batizado da sua sala me ajude a divulgar esse projeto lembrando que semanalmente estou fazendo lives aqui no canal se você não é inscrito inscreva se porque os alunos inscritos recebem notificação todas as vezes que um vídeo ou uma live é que por lá não deixe me seguir lá no instagram lá no instagram eu faço um quentes nos próximos temas quem sabe não aparece uma enquete lá com aquele tempo que você tem dificuldade aí você vota nele que eu faça um vídeo pra te esclarecer aqui no canal

no mais é isso foi um prazer e até o próximo vídeo [Música] e nada fazer sei que vai terminar esse vídeo não vai terminar assim nem tentei fazer uma saída legal aqui mas candiota será que vai colocar isso