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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 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.

 ​​ 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.

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.

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.

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

(D) fora da célula, com intensidade constante.

(E) dentro da célula, com intensidade constante.

Resolução:

Campo Elétrico Uniforme

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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