De que maneira as linhas de campo elétrico indicam a intensidade de um campo elétrico?
Passo 1
Beleza, o exercício quer saber como as linhas de campo elétrico mostram a “força” ou intensidade daquele campo. Estamos falando de Eletrostática, mais especificamente da representação gráfica de um campo elétrico usando linhas de campo. Para resolver, a gente vai precisar entender o que são essas linhas, como elas são desenhadas e como relacionar a densidade delas (quantas em certa região) com o valor do campo
.
Passo 2
Antes de tudo, o que é uma linha de campo elétrico?
- Cada linha sempre sai de cargas positivas e chega em cargas negativas (ou vai ao infinito, no caso de só uma carga).
- Essas linhas são traçadas de modo que a direção tangente à linha em qualquer ponto é a mesma direção do vetor campo
naquele ponto. - A gente também pode usar o conceito de que o número de linhas representa “quantidade de campo”.
Teoria rápida: o campo elétrico em um ponto é dado por
onde
é a força que uma carga de prova
sofre ali.
Passo 3
Agora, como relacionar as linhas com a intensidade?
- A ideia central é “densidade de linhas”: se numa mesma área imaginária cortamos muitas linhas, o campo lá é forte; se cortamos poucas linhas, o campo é fraco.
- Em termos visuais: campo forte = linhas bem juntinhas; campo fraco = linhas mais espaçadas.
Isso acontece porque, ao desenhar as linhas, a gente tenta manter uma proporção entre o número de linhas por área e o valor de
. Ou seja,
Passo 4
Exemplo simples pra fixar:
Imagine uma carga puntual positiva. Perto dela, as linhas estão bem densas (muitas saindo por um pequeno ângulo), então é alto. Longe dela, as linhas se espalham, ficam mais espaçadas e
cai. Isso reforça a ideia de que densidade = intensidade.
Imagine uma carga puntual positiva. Perto dela, as linhas estão bem densas (muitas saindo por um pequeno ângulo), então
Resposta
As linhas de campo indicam a intensidade de um campo elétrico pela densidade delas: onde as linhas estão mais próximas (mais densas), o campo é mais intenso; onde estão mais afastadas, o campo é menos intenso.