Q 3. Por que a intensidade do campo elétrico a meio caminho de duas cargas puntiformes idênticas é nula?
\qquad
\qquad
\qquad
\qquad

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 Q gera em um ponto a uma distância r um campo elétrico de módulo dado por
E = k\,\frac{Q}{r^2},
onde k é a constante eletrostática.

Passo 3

No ponto médio as duas cargas estão à mesma distância r = \tfrac{d}{2}, se d é a separação total entre elas. Então o módulo de cada campo é
E_1 = E_2 = k\,\frac{Q}{\bigl(\tfrac{d}{2}\bigr)^2} = k\,\frac{Q}{\tfrac{d^2}{4}} = 4\,k\,\frac{Q}{d^2}.

Passo 4

Os vetores \vec E_1 e \vec E_2 têm o mesmo módulo, mas apontam em direções opostas ao longo da reta que une as cargas. Pelo princípio da superposição,
\vec E_{\rm total} = \vec E_1 + \vec E_2 = 0,
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.

Exercícios relacionados