Q 3. Por que a intensidade do campo elétrico a meio caminho de duas cargas puntiformes idênticas é nula?
Passo 1
O enunciado quer saber por que o campo elétrico resultante é nulo exatamente no ponto médio entre duas cargas puntiformes idênticas. O assunto aqui é eletrostática, mais precisamente o princípio da superposição de campos elétricos gerados por cargas pontuais.
Passo 2
Cada carga puntiforme
gera em um ponto a uma distância
um campo elétrico de módulo dado por
onde
é a constante eletrostática.
Passo 3
No ponto médio as duas cargas estão à mesma distância
, se
é a separação total entre elas. Então o módulo de cada campo é
Passo 4
Os vetores
e
têm o mesmo módulo, mas apontam em direções opostas ao longo da reta que une as cargas. Pelo princípio da superposição,
pois dois vetores iguais em módulo e sentidos contrários somam-se a zero.
Resposta
O campo elétrico é nulo porque os módulos dos campos criados por cada carga no ponto médio são iguais e suas direções são opostas, anulando-se mutuamente.