Linhas de forças, também chamada de linhas de campo, são representações geométricas para identificar o campo elétrico em volta de um corpo carregado.

Características das linhas de campo:

• O vetor campo elétrico é sempre tangente as linhas de forças;
• As linhas de forças nunca se cruzam;
• Onde as linhas de forças são mais concentradas indica que nesta região o campo elétrico é mais intenso;
• As linhas de forças geradas por uma carga positiva puntiforme são radiais e sentido de dentro para fora;
• As linhas de forças geradas por uma carga negativa puntiforme são radias e sentido de fora para dentro.

 

Só pode haver um vetor campo elétrico num ponto qualquer representado por linhas de forças, portanto, elas não podem se cruzar, pois assim haveria mais de um vetor campo elétrico num mesmo ponto.

                                                                                      

Campo Elétrico uniforme

Quando as linhas de campo são paralelas e possuem afastamentos iguais entre si estamos representando um campo elétrico uniforme, onde ele possui o mesmo módulo, a mesma direção e o mesmo sentido em todos os pontos. Podemos criar um campo elétrico uniforme, quando eletrizamos duas placas paralelas com cargas de mesmo módulo e sinais contrários.

Exercício/Exemplo

Em certa região do espaço se produziu um campo elétrico uniforme representado pelas linhas de forças a baixo, cuja intensidade é  E = 3,0 N/C. Determine:

a) A direção, sentido e intensidade do vetor força no ponto p₁, onde tem uma carga q₀ =2μC;

b) A direção, sentido e intensidade do vetor força no ponto p_2, onde tem uma carga q₀ = – 4μC;

c) Admitindo que a carga de prova q₀ no ponto p₁ tenha massa m =0.5g qual será a sua velocidade na direção do campo após 5s de ter sido abandonada no ponto p₁

 Solução:

a) A representação acima  é de um campo elétrico uniforme, pois possui linhas com mesmo espaçamento e em qualquer ponto sobre ela a intensidade do campo é constante.

No ponto p₁ a força elétrica tem a mesma direção e sentido do campo e de intensidade igual a:

F= q₀. E = 2.10^-6.3,0 = 6.10^-6N

b) No ponto p₂ sendo a carga negativa a força tem sentido contrário ao do campo e intensidade igual a:

F= q₀. E =-4.10^-6.3,0= -12.10^-6N

c) Vimos que a força sobre a carga q₀ no ponto p₁ tem valor F= 6.10^-6 N , que pela segunda lei de Newton temos:  a=F/m,   a= 6.10^-6N/5.10^-4kg.

a = 60.10^-7/5.10^-4 = 12.10^-3  N= , bem este é o valor da aceleração e admitindo que a carga  t  encontra-se na posição S₀ =0 e em repouse, v₀ = 0 , então da equação S=S₀+v_0. t+  at²/2 temos:

s =  at²/2  , s = 12.10^-3. (5)²/2 = (12.10^-3x 25 )/2 = 300.10^-3/2 = 150. 10^-3 m. = 15 cm