Checkpoint 5.3.1

Por que os elétrons são deslocados em uma direção oposta ao campo elétrico?

Passo 1

O enunciado pergunta por que os elétrons se deslocam em sentido oposto ao campo elétrico. O conteúdo envolvido é a força eletrostática sobre cargas, descrita pela lei
F = qE
onde F é a força, q é a carga elétrica e E é o vetor campo elétrico.

Passo 2

Por definição, o vetor campo elétrico E aponta na direção da força que atuaria sobre uma carga positiva unitária. Ou seja, se q>0, então
F = qE
faz com que F tenha mesma direção e sentido de E.

Passo 3

No caso do elétron, a carga é negativa q = -e, com e>0. Logo, ao substituir em
F = qE = (-e)\,E = -\,e\,E
o vetor força F fica invertido em relação a E.

Resposta

Os elétrons se deslocam no sentido oposto ao campo elétrico porque, tendo carga negativa, a força F = qE sobre eles aponta no sentido contrário ao vetor E.

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