CAMPO ELÉTRICO (Atualizada 2024)

CAMPO ELÉTRICO

Observe a analogia entre os campos a seguir: A Terra origina no espaço, ao seu redor, um campo tal que todo corpo aí colocado é atraído gravitacionalmente para a sua superfície com aceleração gravitacional seguindo uma trajetória radial, em direção ao seu centro.

Um imã origina no espaço, ao seu redor um campo magnético que faz surgirem forças sobre

pedaços de ferro atraindo-os em sua direção.

Uma carga elétrica Q origina no espaço ao seu redor um campo elétrico que faz surgirem forças sobre uma carga de prova q quando colocada no interior desse campo.

Vetor Campo Elétrico

Se você colocar em P pequenas cargas de prova verificará que sobre cada uma delas

Intensidade do campo elétrico gerado por uma carga pontual Q

gerado por uma carga Q

Generalizando: em qualquer ponto do campo gerado por Q > 0 colocando-se cargas de prova positivas ou negativas, o campo gerado será sempre de afastamento.

Analogamente, se a carga geradora fosse negativa Q < 0, em todos os pontos o campo elétrico gerado seria de aproximação.

Campo elétrico gerado num ponto P por várias cargas puntiformes

Num dado ponto P do espaço o vetor campo elétrico resultante, devido à ação de várias cargas,

corresponde à soma vetorial dos campos produzidos por cada uma dessas cargas individualmente.

Gráficos do campo elétrico em função de Q e de d

Campo elétrico uniforme

Observa-se experimentalmente que, entre duas placas condutoras eletrizadas com cargas de mesmo módulo, mas de sinais contrários existe um campo elétrico uniforme, ou seja, o vetor

campo elétrico possui em todos os seus infinitos pontos, mesma intensidade, mesma direção e mesmo sentido.

O que você deve saber, informações e dicas

Relação entre campo elétrico e força elétrica sobre uma carga de prova q

Características do vetor campo elétrico gerado pela carga fonte Q num ponto P, distante d de Q.

Campo elétrico originado por várias cargas fontes

Gráfico ExQ e Exd.

O vetor campo elétrico de todos os infinitos pontos localizados entre duas placas eletrizadas com cargas de mesmo módulo e sinais contrários é constante (temsempre a mesma intensidade,

mesma direção e mesmo sentido).

Se afasta da placa com cargas positivas e se aproxima da placa com cargas negativas.

Quando se coloca um isolante entre as cargas (placas), mudam-se as condições do meio entre as mesmas.

Por isso a lei de Coulomb para cargas puntiformes é: E = 14πε.Qd2.

A constante ε é á permissividade elétrica do meio.

Portanto, ao se colocar um isolante entre as placas, o campo elétrico entre elas varia. A figura abaixo ilustra um exemplo para duas placas carregadas com cargas de sinais opostos.

O campo elétrico originado pelas placas Ep orienta os dipolos do isolante (dielétrico), criando campos elementares induzidos Eind em sentido oposto.

Isso diminui a intensidade do campo elétrico resultante, diminuindo a intensidade da força elétrica entre as cargas das placas.

Exercícios de vestibulares com resolução comentada sobre Campo Elétrico

01- (FUVEST - SP)

Em um ponto do espaço:

I. Uma carga elétrica não sofre ação da força elétrica se o campo nesse local for nulo.

II. Pode existir campo elétrico sem que aí exista força elétrica.

III. Sempre que houver uma carga elétrica, esta sofrerá ação da força elétrica.

Use: C (certo) ou E (errado).

a) CCC

b) CEE

c) ECE

d) CCE

e) EEE

Resolução:

I. Certo só surge força sobre a carga se existir campo elétrico que origina essa força.

II. Certo se não tiver carga, pode existir o campo elétrico sem existir força elétrica.

III. Errado não surgirá força sobre a carga se não houver campo elétrico

R- D

02- (FUVEST - SP)

Uma fonte F emite partículas (elétrons, prótons e nêutrons) que são lançadas no interior de uma

região onde existe um campo elétrico uniforme. As partículas penetram perpendicularmente às linhas de força do campo. Três partículas emitidas atingem o anteparo A nos pontos P, Q e R. Podemos afirmar que essas partículas eram, respectivamente:

a) elétron, nêutron, próton

b) próton, nêutron, elétron

c) elétron, próton, próton

d) neutron, elétron, elétron

e) neutron, próton, próton

Resolução:

Os nêutrons não sofrem desvio (não possuem carga elétrica) e o campo elétrico desvia os prótons para baixo (são repelidos pela placa positiva)

R- E

03- (UFU - MG)

A figura abaixo representa uma carga Q e um ponto P do seu campo elétrico, onde é colocada uma

carga de prova q.

Analise as afirmativas abaixo, observando se elas representam corretamente o ponto de atuação e

o sentido do vetor campo elétrico em P e da força que atua sobre q. São corretas:

a) todas as afirmações.

b) apenas I, II e III.

c) apenas II, III e IV.

d) apenas III e IV.

e) apenas I e III.

Resolução:

II e IV são falsas os dois vetores e devem ter suas origens no ponto P, onde está a carga de prova q.

R- E

04- (FATEC - SP)

a) Se uma carga de prova de 1,5 μC, positiva, é colocada em P, qual será o valor da força elétrica que atua sobre ela?
b) Em que sentido a carga de prova tenderá a se mover, se for solta?
c) Responda às questões a e b supondo que a carga de prova seja negativa.

Resolução:

b) Se move na direção e sentido da força elétrica que, no caso, é horizontal e para a direita, pois q

é positiva.

c) Nesse caso, o campo elétrico e a força elétrica terão sentidos contrários e q se desloca no sentido da força , ou seja, para a esquerda

05- (fisicaevestibular)

De que maneira você consegue detectar a presença de um campo elétrico em uma determinada região do espaço?

Resolução:

Colocando nessa região uma pequena carga elétrica de prova q e verificar que se sobre ela surge uma força elétrica.

Se surgir sobre q existe um campo elétrico, caso contrário, não existe.

06- (FATEC - SP)

força elétrica F = 10N, para o norte. Nesse ponto, calcule a intensidade e o sentido do campo elétrico.

Resolução:

07- (UEFS - BA)

Suponha que uma partícula eletricamente carregada seja colocada em repouso numa região do

espaço onde há um campo elétrico uniforme e onde o campo gravitacional é desprezível.

Essa partícula vai:

a) permanecer em repouso

b) adquirir uma velocidade constante

c) adquirir uma aceleração constante
d) adquirir um movimento circular

e) adquirir um movimento parabólico.

Resolução:

Se existe um campo elétrico uniforme nessa região onde está a partícula, sobre ela surgirá uma força F constante e consequentemente uma aceleração a também constante, pois F = m.a.

R – C

08- (UFRGS - RS)

O módulo do vetor campo elétrico produzido por uma carga elétrica puntiforme em um ponto P é igual a E.

Dobrando-se a distância entre a carga e o ponto P, por meio do afastamento da carga, o módulo do vetor campo elétrico nesse ponto muda para:

a) E/4.

b) E/2.

c) 2E.

d) 4E.

e) 8E.

Resolução:

Características do vetor campo elétrico gerado pela carga fonte Q num ponto P, distante d de Q.

R- A

09- (fisicaevestibular)

A figura a seguir mostra dois pontos P e N, e os respectivos vetores campo elétrico numa região onde o campo elétrico foi criado por uma única carga puntiforme fixa Q.

Baseado na figura de escala E = 2.103 N/C:

a) Localize a carga Q, que origina o campo, e determine seu sinal.

b) Determine a intensidade, direção e sentido da força elétrica que atua sobre uma carga de prova q = 3 μC colocada no ponto M.

Resolução:

prolongamentos e será positiva, pois Q gera vetores de afastamento.

10- (UCBA - BA)

Qual dos gráficos a seguir melhor representa o módulo do campo elétrico em função da distância d até a carga elétrica puntiforme geradora?

Resolução:

R-E

11-(FUVEST-SP)

O diagrama da figura seguinte representa a intensidade do campo elétrico gerado por uma carga puntiforme fixa no vácuo, em função da distância d à carga.

a) Calcule o valor da carga Q que origina o campo.
b) Determine a intensidade do campo elétrico em um ponto que dista 30 cm da carga fixa.

Resolução:

a) Pelo gráfico, quando E = 400 N/C d = 0,10 m.

12- (UFMG - MG)

Um ponto P está situado à mesma distância de duas cargas, uma positiva e outra negativa, de mesmo módulo.

A opção que representa corretamente a direção e o sentido do campo elétrico criado por essas cargas, no ponto P, é:

Resolução:

No ponto P, a carga negativa cria campo de aproximação e a positiva, de afastamento, cuja soma

vetorial fornece o campo criado pelas duas cargas elétricas nesse ponto, conforme a alternativa d.

R- D

13- (UNESP - SP)

Na figura adiante, o ponto P está equidistante das cargas fixas + Q e - Q.

Qual dos vetores indica a direção e o sentido do campo elétrico em P, devido a essas cargas?

Resolução:

No ponto P, a carga positiva cria campo de afastamento e a negativa de aproximação, que somados

vetorialmente fornecem o vetor .

R- C

14- (CESGRANRIO - RJ)

Quatro cargas elétricas, três positivas e uma negativa, estão colocadas nos vértices de um

quadrado, como mostra a figura.

Resolução:

Cargas negativas originam campos de aproximação e positivas, de afastamento. Veja figuras abaixo:

R- B

15- (PUC - SP)

Caracterize o campo elétrico capaz de equilibrar no ar, próximo ao solo, uma gota de óleo de

Resolução:

O campo elétrico deve ter direção vertical e sentido para cima, pois sendo a carga positiva, a força

16- (FPS - Faculdade Pernambucana de Saúde - PE)

Na figura abaixo os pontos assinalados de 1 a 10 estão igualmente espaçados.

As cargas + 4q e - q estão localizadas nos pontos 4 e 6, respectivamente.

Determine em que ponto o campo elétrico resultante é nulo.

A) Ponto 2

B) Ponto 3

C) Ponto 5

D) Ponto 7

E) Ponto 8

Resolução:

R- E

17- (MACKENZIE - SP)

Para que no ponto C o vetor campo elétrico seja nulo, é necessário que

Resolução:

Cargas positivas criam, a certa distância d delas, campos de afastamento e negativas, campos de aproximação.

Para que o campo elétrico resultante seja nulo no ponto C, tendo as duas cargas mesmo sinal

R- E

18- (MACKENZIE – SP)

Considere a figura abaixo:

O campo elétrico resultante no ponto P tem intensidade:

O campo resultante no ponto P será nulo, já que em cargas positivas o vetor campo elétrico " sai " das cargas, sendo assim a carga A exerce um campo para a direita no ponto P e a carga B exerce um campo para a esquerda no mesmo ponto. Fazendo a soma vetorial você encontrará zero.

R- A

19- (FAMERP - SP)

Resolução:

Campo Elétrico Uniforme

R- C

20- (FAMERP – SP)

Nas Ciências, muitas vezes, se inicia o estudo de um problema fazendo uma aproximação simplificada.

Um desses casos é o estudo do comportamento da membrana celular devido à distribuição do excesso de íons positivos e negativos em torno dela.

A figura mostra a visão geral de uma célula e a analogia entre o modelo biológico e o modelo físico, o qual corresponde a duas placas planas e paralelas, eletrizadas com cargas elétricas de tipos opostos.

Com base no modelo físico, considera-se que o campo elétrico no interior da membrana celular tem sentido para

(A) fora da célula, com intensidade crescente de dentro para fora da célula.

(B) dentro da célula, com intensidade crescente de fora para dentro da célula.

(D) fora da célula, com intensidade constante.

(E) dentro da célula, com intensidade constante.

Resolução:

Campo Elétrico Uniforme

O vetor campo elétrico de todos os infinitos pontos localizados entre duas placas eletrizadas

com cargas de mesmo módulo e sinais contrários é constante (tem sempre a mesma

intensidade, mesma direção e mesmo sentido), ou seja, é uniforme.

Esse campo elétrico afasta-se da placa com cargas positivas e se aproxima da placa com cargas negativas.

No caso do exercício o campo elétrico no interior da membrana celular tem sentido para dentro da célula, com intensidade constante.

R- E

21- (UDESC - SC)

A carga elétrica de uma partícula com 2,0 g de massa, para que ela permaneça em repouso, quando

colocada em um campo elétrico vertical, com sentido para baixo e intensidade igual a 500 N/C, é:

a) + 40 nC

b) + 40 μC

c) + 40 mC

d) - 40 μC

e) - 40 mC

Resolução:

A figura mostra o campo elétrico e as forças elétrica e e o peso que agem na partícula.

Observe que a carga deve ser negativa para que a força elétrica e tenha sentido para cima.

Como a carga está em equilíbrio (repouso) a força resultante sobre ela é nula.

R- D

22- (UFMS - MS)