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terça-feira, 21 de setembro de 2021

LINHAS DE FORÇA

 Linha de Campo ou Linha de “Força” 

 

Para representar o campo elétrico, o físico Michael Faraday introduziu o conceito de linhas de força. 

Considere uma carga positiva Q puntiforme criando ao seu redor um campo elétrico. O vetor campo elétrico criado é de afastamento. A figura a seguir apresenta alguns pontos do campo elétrico e o vetor campo elétrico em cada um desses pontos. 

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Observe que os vetores  possuem a mesma direção. Traçando uma linha tangente a esses vetores, mantendo a orientação dos vetores obtém-se uma linha denominada linha de força do campo elétrico. Fazendo o mesmo com os outros vetores de mesma direção pode-se traçar outras linhas de força. 

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Se a carga fosse negativa, o vetor campo elétrico seria de aproximação e a linha de força seria de sentido contrário. 

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Observe que o as linhas de força criadas por uma carga positiva divergem partindo da carga e as linhas de força criadas por carga negativa convergem para a carga.  

 

 

Forma 

Propriedades das linhas de campo: 

 

Duas linhas de campo nunca se cruzam. 

- As linhas de força não podem ser fechadas. 

As linhas iniciam na carga positiva e terminam na carga negativa ou no infinito.  

Numa determinada região, quanto maior for o número de linhas de campo, mais intenso será o campo elétrico. 

- O potencial elétrico diminui no sentido da linha de força. 

 

 

 

Superfície equipotencial 

 

É o lugar geométrico de todos os pontos de um campo elétrico que têm o mesmo potencial elétrico. Dessa forma a diferença de potencial entre dois pontos dessa superfície é igual a zero. 

 

Considere uma carga elétrica puntiforme isolada, o potencial, devido a essa carga, depende da distância radial à carga. Assim, todos os pontos equidistantes à carga têm o mesmo valor para o potencial elétrico. Tem-se dessa forma uma superfície esférica de raio R. Neste caso pode-se dizer que as superfícies equipotenciais são esferas concêntricas.  

fig 

 

Na figura, as linhas contínuas representam as equipotenciais e as linhas pontilhadas representam o campo elétrico. 

 

A seguir é possível observar as linhas de força e as superfícies equipotenciais criadas pela aproximação de duas cargas elétricas puntiformes de sinais iguais e de sinais diferentes.  

fig 

 

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Forma 

Propriedades das Superfícies equipotenciais 

 

- As superfícies equipotenciais são sempre perpendiculares às linhas de campo. 

- As superfícies equipotenciais podem ser abertas ou fechadas.