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RKA8JV Se você tem duas cargas elétricas carregadas positivamente, elas vão se repelir. Mas como isso pode acontecer se não existe nada ligando uma a outra? Você sabe que quando uma força vai ser exercida, você quer mudar a mobília de lugar, você empurra uma cadeira, você encosta na cadeira e empurra. Se você vai puxar uma coisa por uma corda, você puxa e traz aquela coisa até você. Você tem um certo contato, mas como pode ser que você tenha uma ação à distância entre uma carga e outra, e pior, esta carga, como é que ela vai saber o quanto ela vai ser empurrada por esta primeira? Ou seja, ela vai se comunicar? Ela vai dizer: "olha, quanto é que eu devo ser empurrado?" "Eu calculo pela distância?" "Você me diz qual é o módulo da sua carga?" "Com isso consigo calcular qual é a força?" Ou qualquer coisa desse tipo. Esta carga pode estar muito longe uma da outra, mesmo assim, sem ter nada entre elas, parece que se comunicam de alguma forma, e se empurram mutuamente. Isso intrigou cientistas por décadas e décadas, inclusive Isaac Newton. Newton estabeleceu a lei da gravitação universal. Ele estabeleceu que a força de interação entre a Terra e a Lua, por exemplo, era a constante universal gravitacional vezes a massa da Terra vezes a massa da Lua sobre a distância entre a Terra e a Lua ao quadrado. Com isso, com esta fórmula, ele, através das leis de Keppler, verificou todos os movimentos dos planetas, fez previsões de cometas, viu como que a Lua girava em torno da Terra. Mas mesmo assim, ele não sabia como é que a Terra agia em cima da Lua, estando a Lua totalmente separada da Terra, ou seja, porque ela agia à distância? Isso Newton não sabia, então, já era tempo de alguém pensar em uma ideia de como essas cargas elétricas interagiam uma com a outra sem que elas tivessem contato uma com a outra. Então, o primeiro pensar nisso foi um em inglês chamado Michael Faraday, o maior físico experimentalista do mundo. Uma das experiências que ele fez parece coisa de criança, mas que, na realidade, o levou a um pensamento muito futurista. Se você já fez essa brincadeira, você coloca um imã e uma folha em cima desse imã, bate na folha, com limalha de ferro em cima da folha, e vai formando essa figura. Essa figura, Faraday chamou de linhas de força ou linhas de campo. Só que, Faraday percebeu uma coisa que ninguém tinha percebido na época, que essas linhas de força ou essas linhas de campo não se restringiam a esse pedaço de papel, e era permeado por todo o espaço, ou seja, quando você tem uma carga positiva, existe todo um campo ao redor dessa carga que está sendo influenciada por essa carga mesmo que não tenha outra carga aqui para senti-la. Ele verificou que esse campo era inversamente proporcional à distância, ou seja, quanto maior a distância, menor ficava o campo, menor ficava o vetor campo elétrico. Vamos chamar de "E", com uma seta em cima, o vetor campo elétrico. Este vetor campo elétrico diminui com a distância, mas lembre-se que este vetor campo elétrico, embora seja um vetor, não é uma força. Muita gente confunde, pois vê que é uma seta, é um vetor, portanto acha que é uma força. O vetor campo elétrico, embora vá contribuir para o surgimento de uma força quando se coloca uma carga elétrica, vamos ver isso, ela não é uma força. Faraday chamou isso de linhas de força ou linhas de campo, mas não confunda essas linhas de força ou linhas de campo como sendo a força. Se você coloca uma carga positiva, que nós vamos chamar de carga de prova, nós temos a carga ''Q" maior, que é a carga que está gerando campo elétrico, então, esta carga de prova, a maneira dela se comunicar com esta, é simplesmente nenhuma, pois, como esta carga "Q" já gerou toda esta região, todo este campo elétrico, ela também gerou este vetor campo elétrico. Então, quando você coloca esta carga de prova aqui, a única coisa que ela vê é o valor deste vetor campo elétrico nesta região, neste ponto. Ao perceber este vetor o campo elétrico, automaticamente, ela é sujeita a uma força elétrica e que está na mesma direção e sentido do vetor campo elétrico, pois esta carga de prova é positiva e esta carga que está gerando o campo também é positiva. Você poderia estar se perguntando: "Espera aí, mas esta carga também não gera um campo nesta direção, e com isso, não vai repelir esta carga aqui? Ou seja, não vai ter um campo aqui nesta posição, que vai fazer uma força, vai gerar uma força, que é devido a esta carga?" Sim, isso vai acontecer. Esta carga de prova, normalmente, é muito menor do que a carga geradora do campo. Esta carga de prova se chama de prova justamente porque prova que existe um campo nesta região. Na hora que você bota carga de prova, aparece uma força, e se você sabe a carga de prova, quanto vale, e você consegue medir esta força, você consegue estabelecer qual é a intensidade do campo elétrico. Você até agora pode estar se perguntando: "Espera aí, mas eu ainda não entendi bem o que é campo elétrico. Eu sei que ele não é uma força, mas eu não entendi bem como é que eu chego no campo elétrico." Para isso, existe a Matemática. Então vamos ver melhor, matematicamente, como é que isso acontece. Você tem uma carga que está gerando o campo, com isso você tem um vetor campo elétrico conhecido em determinado ponto. Neste ponto, você coloca uma carga de prova "q", e por colocar uma carga de prova "q" e já existir um vetor campo elétrico, você vai ter uma força elétrica neste ponto. Ou seja, o que é o vetor campo elétrico? O vetor campo elétrico vai ser a relação entre a força elétrica e a carga de prova, é esta relação que nos dá o módulo do vetor campo elétrico. O vetor campo elétrico é diretamente proporcional à força, e a força é diretamente proporcional ao campo elétrico, e esta força é a força que está agindo nesta carga. Esta carga não cria o campo elétrico, quem cria o campo elétrico é a carga "Q". Esta carga "q" pequeno é onde a força está atuando. Portanto, se nós passarmos para cá multiplicando, vamos ter a força, vai ser igual à carga vezes o vetor campo elétrico. Ou seja, para calcular a força basta você saber a carga e saber o vetor campo elétrico. Vamos colocar alguns números para que a gente possa trabalhar e visualizar melhor. Vamos botar uma carga de 2 coulomb. É uma carga muito grande, mas serve didaticamente. E vamos colocar que, por ter colocado esta carga de "2 C" neste ponto onde tem este vetor campo elétrico, vamos ter uma força de 10 N. Este vetor campo elétrico neste ponto é exatamente 5 N/C, independentemente da carga que você colocar, ou seja, a relação vai ser de 5 para 1. Se você coloca 1 C, você vai ter uma força de 5 N. Se você coloca 2 C, você vai ter uma força de 10 N, Se você coloca 3 C, você vai ter uma força de 15 N. Ou seja, a força vai ser igual à carga vezes o vetor campo elétrico, ou seja, se a força foi de 10 N, porque você colocou 2 C, é porque o seu campo elétrico tinha o valor naquele ponto de 5 N/C, ou seja, corta coulomb com coulomb, você tem 10 N. Com isso, fica fácil você calcular qual é a intensidade da força eletrostática. A força eletrostática é dada pela carga vezes a intensidade do vetor campo elétrico. Então, revisando, temos que a definição do vetor campo elétrico é a força elétrica sobre a carga de prova. Sabemos que esta carga de prova não causa o campo elétrico, este campo elétrico é causado por esta carga, ou por um conjunto de cargas. Pode ser até uma placa carregada, contanto que este vetor seja de 5 N/C, este vetor esteja apontando nesta direção e neste sentido, não interessa a quantidade de cargas que estejam aqui, cuja soma vetorial dá este vetor. O que essa carga de prova vai visualizar é apenas o vetor campo elétrico. Portanto, você sabendo o valor do campo elétrico e sabendo o valor da carga, você sabe a força eletrostática que está atingindo a carga de prova.