1.3 Cálculo do Campo Elétrico

O campo elétrico é uma grandeza vetorial, sendo dessa forma, caracterizada por uma intensidade, direção e sentido. A intensidade do campo elétrico é dada como a razão (quociente) entre a força elétrica sofrida por uma carga colocada no ponto onde queremos medir o campo (carga de prova) e o valor dessa carga, representada a seguir:

E=F/q

 

Como já vimos, a intensidade do campo não depende da carga de prova, então nessa equação fica claro que força elétrica deve ser diretamente proporcional à quantidade de carga. Isso nos leva a uma forma mais comum dessa mesma relação. Assim representada:

F=E.q

 

Onde fica claro que a força elétrica depende exclusivamente de dois fatores: a intensidade do campo elétrico naquele ponto e a quantidade de carga elétrica da partícula. Essa equação pode ser comparada com a já conhecida equação da Lei de Coulomb:

F=E.q

F= K. Q. q /r2

 

Desta comparação, concluímos que o campo elétrico gerado por uma carga puntual pode ser calculado por:

E=K. Q /r2

 

Onde E é a intensidade do campo elétrico em um determinado ponto, Q é a quantidade de carga elétrica do corpo que está criando esse campo e r é a distância dentre essa carga e o ponto.

Uma carga puntiforme positiva gera um campo elétrico voltado para a direção oposta à carga (Figura 3), enquanto uma carga negativa gera um campo elétrico voltado para ela (Figura 4).








Quanto à direção e sentido do campo elétrico de um campo de origem desconhecida, é bastante simples de descobrir: a direção do campo elétrico é sempre a mesma direção da força elétrica que surge na carga de prova. Já o sentido do campo é o mesmo da força, caso a carga de prova seja positiva.

No caso de uma carga elétrica negativa, colocada no interior de um campo elétrico, a força que surgirá nessa carga terá obrigatoriamente um sentido oposto ao do campo elétrico. (Conforme Figura 5)






Quando precisamos calcular o campo elétrico em um determinado ponto, e há mais de uma carga puntual criando campo elétrico ali, devemos simplesmente calcular o vetor campo elétrico gerado por cada uma das cargas naquele ponto e então somar vetorialmente esses campos, desta forma obtendo o vetor campo elétrico resultante.