Linhas de Força (de campo) de um campo elétrico – Potencial Eletrostático
Representação esquemática das linhas de campo ou linhas de força de um campo elétrico
Pode-se representar um campo vetorial, no caso campo elétrico, desenhando linhas de campo ou
linhas de força que são linhas imaginárias, retas ou curvas, cuja tangente em qualquer ponto,
fornece a direção e o sentido do vetor campo elétrico.
Não fornecem diretamente a intensidade do campo elétrico, mas convergem (são mais densas) numa região onde a intensidade do campo elétrico é maior e se separam (são menos densas) numa região onde o campo elétrico tem menor intensidade.
As duas figuras abaixo mostram, utilizando o conceito de linhas de força, o campo gerado por uma
partícula eletrizada com carga positiva (I) e com carga negativa (II).
Observe que o número de linhas de campo que atravessam a mesma área S indica a maior ou menor intensidade do campo elétrico nessa região e, para uma única carga são sempre linhas abertas.
Nas figuras abaixo você observa as linhas de força de duas cargas elétricas e veja que o campo
elétrico é tangente em cada ponto e que tem o sentido de afastamento das cargas positivas e de aproximação das negativas.
Podem ser linhas fechadas que podem se originar no infinito (cargas positivas) ou findarem no infinito (cargas negativas).
Linhas de força de um campo elétrico uniforme:
O que você deve saber, informações e dicas
Potencial elétrico e Energia potencial elétrica
Ao se colocar uma carga de prova (q) abandonada do repouso numa região onde existe um campo
elétrico uniforme, sobre essa carga q surgirá força de atração ou de repulsão constante que poderá deslocá-la.
Sempre que surge uma força sobre um corpo e ele sofre um deslocamento é realizado um trabalho (W), a carga será acelerada, ganhando velocidade e consequentemente energia cinética.
Mas, se a energia cinética inicial de q é nula (
Isso significa que ela tinha capacidade potencial para adquirir energia cinética e a realizar trabalho, ou seja, ela tinha energia potencial (
Potencial elétrico (V) de uma carga fonte (Q)
Importante: Ao utilizar a expressão acima lembre-se de que o sinal algébrico ( + ou -) da carga Q participa da resolução, pois o potencial elétrico é uma grandeza escalar.
Energia potencial elétrica para um sistema de três cargas
O que você deve saber, informações e dicas
Exercícios de vestibulares com resoluções comentadas sobre
Linhas de Força (de campo) e Potencial Eletrostático
01- (UFPA - PA)
Com relação às linhas de força de um campo elétrico, pode-se afirmar que são linhas imaginárias:
a) tais que a tangente a elas em qualquer ponto tem a mesma direção do campo elétrico;
b) tais que a perpendicular a elas em qualquer ponto tem a mesma direção do campo elétrico;
c) que circulam a direção do campo elétrico;
d) que nunca coincidem com a direção do campo elétrico;
e) que sempre coincidem com a direção do campo elétrico.
Resolução:
Linhas de força que são linhas imaginárias, retas ou curvas, cuja tangente em qualquer ponto,
fornece a direção e o sentido do vetor campo elétrico.
R- A
02- (UFES - ES)
a) + e +
b) – e –
c) + e –
d) – e +
e) + e + ou – e –
Resolução:
As linhas de forças de cargas positivas são de afastamento e das negativas de aproximação.
R- C
03- (UEG - GO)
A figura a seguir representa as linhas de campo elétrico de duas cargas puntiformes.
Com base na análise da figura, responda aos itens a seguir.
a) Quais são os sinais das cargas A e B? Justifique.
b) Crie uma relação entre os módulos das cargas A e B. Justifique.
c) Seria possível às linhas de campo elétrico se cruzarem? Justifique.
Resolução:
a) Cargas positivas são fontes de campo elétrico (emitem os mesmos) enquanto cargas negativas são sorvedouros (absorvem os mesmos).
Pela análise da figura, como as linhas de campo elétrico saem de B e chegam a A, conclui-se que A é negativa e B é positiva.
b) Da figura, percebemos que da carga B saem o dobro de linhas de campo que chegam na carga A, portanto: |QA| = 2|QB|.
c) Não se cruzam. Pois caso fosse possível, haveria diferentes vetores 
04- (UFF - RJ)
Estão representadas, a seguir, as linhas de força do campo elétrico criado por um dipolo.
Considerando-se o dipolo, afirma-se:
I. A representação das linhas de campo elétrico resulta da superposição dos campos criados pelas cargas puntiformes.
II. O dipolo é composto por duas cargas de mesma intensidade e sinais contrários.
III. O campo elétrico criado por uma das cargas modifica o campo elétrico criado pela outra.
Com relação a estas afirmativas, conclui-se que:
a) apenas a I é correta.
b) apenas a lI é correta.
c) apenas a III é correta.
d) apenas a I e a II são corretas.
e) apenas a lI e a III são corretas.
Resolução:
I. Correta 
II. Correta
III. Falsa
R- D
05- (FUVEST - SP)
Quando se aproximam duas partículas que se repelem, a energia potencial elétrica das duas
partículas:
a) aumenta
b) diminui
c) fica constante
d) diminui e, em seguida, aumenta;
e) aumenta e, em seguida, diminui.
Resolução:
R- A
06- (UFRGS - RS)
Considerando-se que o potencial elétrico criado por essa carga é nulo a uma distância infinita, qual será aproximadamente o valor desse potencial elétrico sobre a superfície da Lua?
Resolução:
V = K.Qd = 9.109.-10-63,8.108 = - 9.1033,8.108 = - 2,368. 103 – 8
R- C
07- (PUC - RS)
Qual a proposição correta?
a) O vetor campo elétrico no ponto P está voltado para a carga.
b) O campo elétrico no ponto P é nulo porque não há nenhuma carga elétrica em P.
e) Em P são nulos o campo elétrico e o potencial, pois aí não existe carga elétrica.
Resolução:
a) Falsa
b) Falsa
d) Falsa
e) Falsa
R- C
08- (UFLavras - MG)
O diagrama potencial elétrico versus distância de uma carga elétrica puntiforme Q no vácuo é mostrado abaixo.
Resolução:
R- D
09- (PUC - SP)
Dois pontos A e B tem potenciais, em relação a um nível no infinito, iguais a 150 V e 100 V, respectivamente.
Supondo que se passe a medir os potenciais em relação a B, o novo potencial de A será, em volts:
a) 150
b) 250
c) – 50
d) 50
e) zero
Resolução:
R- D
10- (UNICAMP - SP)
a) + 3
b) – 3
c) – 18
d) + 18
e) - 9
Resolução:
R- E
11- (FUVEST - SP)
Um sistema formado por três cargas puntiformes iguais, colocadas em repouso nos vértices de um
triângulo equilátero, tem energia potencial eletrostática igual a U.
Substitui-se uma das cargas por outra, na mesma posição, mas com o dobro do valor.
A energia potencial eletrostática do novo sistema será igual a:
Resolução:
Energia potencial elétrica para um sistema de três cargas
R - C
12- (PUC - MG)
As configurações A, B e C, representam quatro cargas de mesmo valor, situadas nos vértices de um quadrado, conforme a figura abaixo
Escolha a opção que contenha a configuração ou configurações em que o potencial elétrico no
centro do quadrado tenha o menor valor:
a) A
b) B
c) C
d) B e C
e) A, B e C
Resolução:
O potencial elétrico é uma grandeza escalar (o sinal da carga influi) e, no centro do quadrado é a soma algébrica dos potenciais criados por cada carga.
R- D
13- (PUC - RS)
Uma carga elétrica pontual Q está colocada em um ponto P como mostra a figura.
Os pontos que se encontram no mesmo potencial elétrico são, respectivamente,
a) 1 e 2
b) 1 e 5
c) 3 e 4
d) 1 e 4
e) 2 e 3
Resolução:
Assim, esses pontos devem estar equidistantes de Q
R- B
14- (UDESC - SC)
Ao longo de um processo de aproximação de duas partículas de mesma carga elétrica, a energia
potencial elétrica do sistema:
A. ( ) diminui.
B. ( ) aumenta
C. ( ) aumenta inicialmente e, em seguida, diminui.
D. ( ) permanece constante.
E. ( ) diminui inicialmente e, em seguida, aumenta.
Resolução:
Mesmas cargas elétricas (mesmo sinal) se repelem. Para aproximá-las, você deve exercer força
contra o campo elétrico. Essa força provoca em aumento da energia potencial elétrica do sistema das duas cargas.
R- B
15- (FUVEST - SP)
A energia potencial elétrica U de duas partículas em função da distância r que as separa está representada no gráfico da figura abaixo.
Uma das partículas está fixa em uma posição, enquanto a outra se move apenas devido à força elétrica de interação entre elas.
Resolução:
Sendo a força elétrica uma força conservativa, então o sistema composto por essas duas partículas também é conservativo, ou seja, a energia mecânica (total) é conservada.
Assim, nesse sistema, se você diminuir certa quantia de energia potencial você terá um aumento de mesmo valor na energia cinética.
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