Campo elétrico é considerado uma grandeza física vetorial utilizada para compreender o módulo da força elétrica exercida a cada unidade de carga elétrica. Faça os exercícios e confira o resumo da matéria.
Os exercícios sobre campo elétrico podem ser cobrados na área de física da prova do ENEM, no caderno de Ciências da Natureza e suas Tecnologias. Então que tal reler a matéria e praticar os seus conhecimentos com algumas questões?
O que é Campo Elétrico?
O campo elétrico é uma grandeza física vetorial que tem como função medir a força elétrica, que determinada carga é capaz de exercer em outras, de acordo com a posição no espaço e influência da carga geradora de campo elétrico.
Ou seja, o campo elétrico é responsável por medir a influência que a carga produz em seus arredores. Dessa forma, se duas cargas estiverem muito próximas, maior é a força elétrica entre elas, pois há o módulo do campo elétrico naquele espaço.
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É possível calcular o Campo Elétrico?
A resposta é sim! O campo elétrico, se estiver no vácuo e se for uma carga pontual, é calculado por essa equação:
Sendo:
- E: Campo elétrico [N/C ou V/m];
- Q: Carga geradora do campo elétrico [C];
- k0: Constante eletrostática do vácuo [8,99.109 N.m²/C²];
- d: Distância do ponto até a carga geradora.
Campo Elétrico e Força Elétrica
O campo elétrico e a força elétrica que é desempenhada em cima das cargas elétricas estão diretamente relacionadas, veja como é essa relação por meio da equação:
Sendo;
- E: Campo elétrico [N/C ou V/m]
- F: Força elétrica [N]
- q: Carga elétrica de prova [C]
Não deixe de conferir também quais são os tipos de energia.
Direção e Sentido do Campo Elétrico
Entenda algumas características básicas:
- Cargas positivas: Sempre devem ser apontadas para fora das cargas, na direção radial;
- Cargas negativas: Sempre devem ser apontadas para dentro das cargas.
As linhas que estão posicionadas em direções tangentes sempre devem indicar a direção e o sentido do campo elétrico. Essas linhas são definidas como linhas de força.
Atração e repulsão elétrica
A atração e a repulsão elétrica se relacionam com a resultante do campo elétrico em cada lugar do espaço. As linhas de força mostram os casos que existe uma força atrativa ou repulsiva entre cargas elétricas.
As cargas que possuem sinais diferentes, a resultante do campo elétrico direciona sempre em direção a outra carga. Surgindo a atração elétrica.
Faça os Exercícios sobre Campo Elétrico para testar os seus conhecimentos sobre a matéria.
Teste os seus conhecimentos com os exercícios sobre energia e trabalho.
Exercícios sobre Campo Elétrico
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1 – (Mackenzie-SP) – A intensidade do campo elétrico, num ponto situado a 3,0 mm de uma carga elétrica puntiforme Q = 2,7 µC no vácuo (ko = 9.109 N.m2/C2) é:
a) 2,7 . 103 N/C
b) 8,1 . 103 N/C
c) 2,7 . 106 N/C
d) 8,1 . 106 N/C
e) 2,7 . 109 N/C
2 – (PUC-SP) – Seja Q (positiva) a carga gerada do campo elétrico e q a carga de prova em um ponto P, próximo de Q. Podemos afirmar que:
a) o vetor campo elétrico em P dependerá do sinal de q.
b) o módulo do vetor campo elétrico em P será tanto maior quanto maior for a carga q.
c) o vetor campo elétrico será constante, qualquer que seja o valor de q.
d) a força elétrica em P será constante, qualquer que seja o valor de q.
e) o vetor campo elétrico em P é independente da carga de prova q.
3 – (PUC-Rio 2009) – Dois objetos metálicos esféricos idênticos, contendo cargas elétricas de 1C e de 5C, são colocados em contato e depois afastados a uma distância de 3 m. Considerando a Constante de Coulomb k = 9 x 109N m2/C2, podemos dizer que a força que atua entre as cargas após o contato é:
a) atrativa e tem módulo 3×109 N
b) atrativa e tem módulo 9 x109 N
c) repulsiva e tem módulo 3 x109 N
d) repulsiva e tem módulo 9 x109 N
e) zero
4 – (PUC-Rio 2008) – Uma carga positiva puntiforme é liberada a partir do repouso em uma
região do espaço onde o campo elétrico é uniforme e constante. Se a partícula se move
na mesma direção e sentido do campo elétrico, a energia potencial eletrostática do
sistema
a) aumenta e a energia cinética da partícula aumenta.
b) diminui e a energia cinética da partícula diminui.
c) e a energia cinética da partícula permanecem constantes.
d) aumenta e a energia cinética da partícula diminui.
e) diminui e a energia cinética da partícula aumenta.
5 – (PUC-Rio 2007) – Duas esferas metálicas contendo as cargas Q e 2Q estão separadas pela distância de 1m. Podemos dizer que, a meia distância entre as esferas, o campo elétrico gerado por:
a) ambas as esferas é igual.
b) uma esfera é 1/2 do campo gerado pela outra esfera.
c) uma esfera é 1/3 do campo gerado pela outra esfera.
d) uma esfera é 1/4 do campo gerado pela outra esfera.
e) ambas as esferas é igual a zero.
6 – UECE – 2016 – Precipitador eletrostático é um equipamento que pode ser utilizado para remoção de pequenas partículas presentes nos gases de exaustão em chaminés industriais. O princípio básico de funcionamento do equipamento é a ionização dessas partículas, seguida de remoção pelo uso de um campo elétrico na região de passagem delas. Suponha que uma delas tenha massa m, adquira uma carga de valor q e fique submetida a um campo elétrico de módulo E. A força elétrica sobre essa partícula é dada por
a) mqE.
b) mE/qb.
c) q/E.
d) qE.
7 – Fuvest – 2015 – Em uma aula de laboratório de Física, para estudar propriedades de cargas elétricas, foi realizado um experimento em que pequenas esferas eletrizadas são injetadas na parte superior de uma câmara, em vácuo, onde há um campo elétrico uniforme na mesma direção e sentido da aceleração local da gravidade. Observou-se que, com campo elétrico de módulo igual a 2 x 103 V/m, uma das esferas, de massa 3,2 x 10-15 kg, permanecia com velocidade constante no interior da câmara. Essa esfera tem (considere: carga do elétron = – 1,6 x 10-19 C; carga do próton = + 1,6 x 10-19 C; aceleração local da gravidade = 10 m/s2)
a) o mesmo número de elétrons e de prótons.
b) 100 elétrons a mais que prótons.
c) 100 elétrons a menos que prótons.
d) 2000 elétrons a mais que prótons.
e) 2000 elétrons a menos que prótons.
8 – UECE – 2014 – Considere o campo elétrico gerado por duas cargas elétricas puntiformes, de valores iguais e sinais contrários, separadas por uma distância d. Sobre esse vetor campo elétrico nos pontos equidistantes das cargas, é correto afirmar que
a) tem a direção perpendicular à linha que une as duas cargas e o mesmo sentido em todos esses pontos.
b) tem a mesma direção da linha que une as duas cargas, mas varia de sentido para cada ponto analisado.
c) tem a direção perpendicular à linha que une as duas cargas, mas varia de sentido para cada ponto analisado.
d) tem a mesma direção da linha que une as duas cargas e o mesmo sentido em todos esses pontos.
Respostas dos Exercícios sobre Campo Elétrico
Exercício resolvido da questão 1 –
e) 2,7 . 109 N/C
Exercício resolvido da questão 2 –
e) o vetor campo elétrico em P é independente da carga de prova q.
Exercício resolvido da questão 3 –
d) repulsiva e tem módulo 9 x109 N
Exercício resolvido da questão 4 –
e) diminui e a energia cinética da partícula aumenta.
Exercício resolvido da questão 5 –
b) uma esfera é 1/2 do campo gerado pela outra esfera.
Exercício resolvido da questão 6 –
d) qE.
Exercício resolvido da questão 7 –
b) 100 elétrons a mais que prótons.
Exercício resolvido da questão 8 –
d) tem a mesma direção da linha que une as duas cargas e o mesmo sentido em todos esses pontos.
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