Campo e Potencial Elétrico

 

É a região em torno de uma carga elétrica em que esta irá manifestar suas propriedades. É parecido com o conceito da gravidade estudado na Gravitação. A gravidade é a interação entre um corpo de massa e outro, mas não precisa ter contato entre os corpos, basta que um corpo esteja dentro do campo gravitacional de outro.

A forma de caracterizar os pontos do campo é através do vetor campo elétrico, que pode ser calculado da seguinte forma:

 Onde, K é uma constante eletrostática, Q é o valor da carga que produz o campo elétrico e d é a distância da carga ao ponto.

Carga elétrica até outra carga elétrica:

Se uma outra carga elétrica q for colocada no lugar desse ponto, aparecerá uma força elétrica F, como já foi estudado no resumo de Lei de Coulomb.

O sentido da força elétrica será coincidente com o sentido do campo quando a carga q for positiva e sentido contrário quando a carga elétrica for negativa.

A força elétrica e o campo elétrico se relacionam através da expressão:

Linhas de campo

As linhas de campo são divergentes com origem na carga, es esta for positiva e convergentes para a carga se esta for negativa.

Campo Elétrico Uniforme

O campo será uniforme quando o vetor campo elétrico for constante em todos os pontos (mesma direção, mesmo sentido e mesma intensidade). As linhas de campo serão retas paralelas, igualmente orientadas e igualmente espaçadas. Isso vai acontecer quando se tem um campo elétrico entre placas paralelas.

Potencial Elétrico

Outra forma de caracterizar um ponto ao redor de uma carga elétrica é através da grandeza escalar, o Potencial Elétrico (V). Ele pode ser calculado pela relação:

Note que o sinal da carga elétrica será igual o sinal do potencial elétrico.

No Si, a unidade do potencial elétrico é o volt (V).

Diferença de Potencial (ddp)

Quando uma carga q está no campo elétrico de uma carga Q e se move de um ponto A até um ponto B, a força elétrica irá realizar um trabalho sobre essa carga, que pode ser calculado com a relação:

Essa diferença (Va-Vb) se chama diferença de potencial elétrico (ddp) entre os pontos A e B. Note que não é como um “delta potencial”, pois não é o potencial final menos o inicial. É o potencial inicial menos o final.

Essa ddp também pode ser chamada de tensão elétrica entre os pontos e representado por U:

Superfícies Equipotenciais

As superfícies equipotenciais são as superfícies em que o potencial elétrico é constante, ou melhor, o caminho que a carga elétrica q pode andar sem que o potencial elétrico dela varie.