Carga Elétrica; Campo Elétrico e Força Elétrica: eletricidade no Enem

Revise tudo sobre Campo Elétrico e Força Elétrica. É conteúdo que sempre aparece nas questões de Física nos vestibulares e no Enem também. Bora lá. A hora é agora para revisar e nunca mais esquecer. Confira abaixo.

Veja como relacionar o Campo elétrico com a força elétrica. Confira agora no resumo especial de Eletricidade para você gabaritar Física no Enem. A primeira dica é você começar pela Energia Elétrica e pela Potência Elétrica, e ver o básico de circuitos.

Os circuitos elétricos são o que mais cai de eletricidade nas provas. E não é difícil acertar. Em seguida, veja o Campo Elétrico. Mas, antes de tudo é preciso entender o que é a Carga Elétrica, que está na base de tudo o que acontece nas questões de Física sobre Eletricidade.

A Carga Elétrica

Confira no resumo com o professor Otávio Bocheco, o Seco, das aulas de Eletricidade no canal do Curso Enem Gratuito.

Potência elétrica nada mais é do que a transformação de energia elétrica em algum outro tipo de energia, seja ela energia mecânica (no caso de um ventilador, por exemplo), ou até mesmo uma energia térmica (como no caso dos fornos elétricos).

Processos de Eletrização

Veja agora na continuidade com o professor Otávio Seco, como acontece o processo da Eletrização. O resumo começa com uma apresentação de mágica pelo professor.

Com um simples processo de eletrização por atrito ele consegue “pregar” um objeto no quadro e fafzer outras demonstrações fantásticas, que ajudam você a aprender de uma vez por todas.

Energia Elétrica

E energia elétrica remete a um circuito. Na aula a seguir você acompanha com o professor Marcelo Alves, do canal do Curso Enem Gratuito, a representação de um circuito elétrico. cai direto nas provas.

É o circuito clássico com uma fonte de energia, uma lâmpada, e um interruptor. Veja agora uma aula-show com o professor Otávio Bocheco, o Seco da Física no canal do Curso Enem Gratuito:

O que seria uma lâmpada potente? Seria uma lâmpada que consegue iluminar muito bem um ambiente. Quando o circuito for ligado, uma corrente elétrica vai fluir através do circuito e ao atingir a lâmpada, faz com que ela brilhe emitindo luz. Aqui temos a transformção de energia elétrica em energia luminosa. Confira:

As dicas do professor Marcelo:

  1. Mas como é que vamos trabalhar com essa potência elétrica?
  2. Anote aí pra não esquecer:  potência é a energia elétrica dividida pelo tempo.
  3. A potência elétrica depende da tensão elétrica (da fonte) e da corrente elétrica que se desenvolve no circuito.
  4. Veja as fórmulas para calcular Potência, Voltagem, e Corrente Elétrica na aula do professor Marcelo.

O Campo Elétrico

O conceito de campo é um dos mais importantes na física. Um campo é uma região no espaço onde ocorrem certas interações, determinadas por regras específicas. Física EnemO campo elétrico está relacionado com corpos carregados, ou seja, todo corpo que possui carga elétrica tem associado um campo elétrico: uma região em torno do corpo, que se estende desde o centro do corpo até o infinito.

O Sentido dos Vetores – O campo elétrico é uma grandeza vetorial, podendo ser representado por vetores saindo ou entrando do corpo carregado, dependendo do sinal da carga.

Para corpos carregados com carga positiva, os vetores estão no sentido do corpo para mais infinito, e para corpos com carga negativa, os vetores estão no sentido de mais infinito para o corpo. Veja nas figuras acima a representação das linhas de força do campo elétrico para uma carga positiva e negativa.

A Força Elétrica

Se colocarmos uma carga de prova, com carga q, próximo de um corpo que possui um campo elétrico E, será gerada sobre esta carga uma força elétrica F, calculada por:

  • F = q.E
  • onde o campo E é medido, no SI, em N/C.
  • aula15_fig002.tif

Linhas de força do campo elétrico entre duas cargas

Quando temos duas cargas elétricas próximas uma da outra, os campos elétricos das cargas se combinam, gerando um campo resultante. Quando as cargas são de mesmo sinal, as cargas se repelem, e isto pode ser observado pelas linhas de força geradas pela combinação dos campos individuais de cada carga.

Já cargas de sinais opostos se atraem, devido à união das linhas de força de cada carga, que podemos também observar nas figuras abaixo.aula15_fig003.tif

Campo elétrico gerado por uma carga puntiforme

Uma carga elétrica, com carga q, produz, a uma distância d, um campo elétrico E, que pode ser calculado pela equação:aula15_fig004.tif

Campo elétrico uniforme

Denomina-se campo elétrico uniforme a região do espaço onde o vetor campo elétrico é constante. O vetor campo elétrico deve possuir, em todos os pontos da região, a mesma direção, o mesmo sentido e a mesma intensidade.

Um campo elétrico uniforme é obtido quando se carregam duas placas condutoras paralelas com cargas iguais em módulo, mas com sinais opostos.

Dica: Não confunda Campo Elétrico com o Campo Magnético!

Quando pensamos em linhas de campo elétrico é extremamente comum fazermos a ligação direta com as linhas de campo magnético pois existem muitos experimentos que nos mostram as linhas de campo magnético. Veja a diferença nas imagens e na explicação da teoria.

As linhas de campo magnético podem ser observadas em experimentos muito simples com a disposição de limalha nas proximidades e superfícies de um objeto magnetizado.  Confira nesta imagem:  Já as linhas de campo elétrico não podem ser vistas desta forma. Elas são representadas apenas geometricamente a partir dos fundamentos da teoria relacionada.

Confira nesta imagem a seguir como os vetores de um campo a partir de uma carga positiva são representados ‘para fora’, e da carga negativa são representados ‘para dentro’. O Campo Elétrico é que é o assunto desse post. Vem com a gente  completar sua revisão para gabaritar nas questões de Eletricidade, que sempre caem nos tópicos de Física no Enem e nos Vestibulares!

As Linhas de Força

Os fenômenos relacionados ao Campo Elétrico também podem ser representados de maneira simplificada através do que podemos chamar de linhas de força. Estas linhas nos ajudam a perceber o vetor do campo elétrico, pois nos informam sua direção e sentido, e os processos de atração ou de repulsão entre as cargas.

Ao analisar uma carga pontual, como na imagem acima, estas linhas encontram-se na direção radial em relação a carga geradora do campo.

  • Se a carga for positiva temos um campo de afastamento;
  • Se a carga dor negativa temos um campo de aproximação.
  • Veja novamente nestas imagens a seguir para fixar bem e não esquecer:
  • Linhas de força no campo elétrico
    Linhas de campo em cargas positivas e negativas

Atração ou Repulsão

Agora, veja os fenômenos de atração ou de repulsão entre as cargas, como netas imagens a seguir:

Positivo repele Positivo.3

Negativo repele Negativo.

4

Veja agora como Positivo ‘atrai’ Negativo, e vice-versa.

São as Cargas de Sinais Contrários, com os Dipolos diferentes.5

Aulas Gratuitas sobre Campo Elétrico e Força Elétrica

Saiba mais sobre o Campo e sua relação com a Força Elétrica nestas aulas do professor Otávio Seco, disponível no nosso canal do Youtube. Após assistir, revise o que você aprendeu respondendo aos nossos desafios!

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Exercícios sobre Campo Elétrico e Força Elétrica

Questão 1

(UFPA) Numa certa experiência, verificou-se que a carga de 5 μC, colocada num certo ponto do espaço, ficou submetida a uma força de origem elétrica de valor 4 . 10-3 N. Nesse ponto, a intensidade do campo elétrico é igual a:

a) 20 kN/C

b) 0,8 μN/C

c) 0,8 kN/C

d) 20 μN/C

e) 0,8 N/C

Dica 2 – Relembre tudo sobre os Princípios da Eletrostática e os Processos de Eletrização; Aqui nesta aula de revisão para a prova de Física Enem.

Questão 2 – (Mackenzie-SP) Um corpúsculo eletrizado com carga elétrica Q, fixo em um ponto do vácuo, cria a 50 cm dele um campo elétrico tal que, quando colocamos uma carga de prova de 2μC nesse ponto, ele fica sujeita a uma força elétrica de repulsão de intensidade 576×10–3 N. Determine o valor de Q.

a) 4 μC

b) 6 μC

c) 8 μC

d) 10 μC

e) 12 μC

Questão 3 – (FUVEST-SP) Duas pequenas esferas, com cargas elétricas iguais, ligadas por uma barra isolante, são inicialmente colocadas como descrito na situação I. Em seguida, aproxima-se uma das esferas de P, reduzindo-se à metade sua distância até esse ponto, ao mesmo tempo em que se duplica a distância entre a outra esfera e P, como na situação II. O campo elétrico em P, no plano que contém o centro das duas esferas, possui, nas duas situações indicadas:

aula15_fig007.tif

a) mesma direção e intensidade.

b) direções diferentes e mesma intensidade.

c) mesma direção e maior intensidade em I.

d) direções diferentes e maior intensidade em I.

e) direções diferentes e maior intensidade em II.

Questão 4

(Mackenzie-SP) Nos pontos A e B da figura são colocadas, respectivamente, as cargas elétricas puntiformes −3Q e +Q. No ponto P o vetor campo elétrico resultante tem intensidade:

aula15_fig008.tif

a)

b)

c)

d)

e)

Questão 5

Duas placas paralelas estão carregadas, formando entre elas um campo elétrico uniforme na direção vertical. É colocada entre estas placas uma partícula carregada com 10 μC e massa de 100 g. Calcule o valor da intensidade do campo elétrico necessário para manter esta partícula equilibrada entre as placas.

aula15_fig010.tif

a) 100 kN/C

b) 90 kN/C

c) 100 N/C

d) 90 N/C

e) 100 . 107 N/C

Você consegue resolver estes exercícios? Então resolva e coloque um comentário no post, logo abaixo, explicando o seu raciocínio e apontando a alternativa correta para cada questão. Quem compartilha a resolução de um exercício ganha em dobro: ensina e aprende ao mesmo tempo. Ensinar é uma das melhores formas de aprender!

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