Como jogar Sonda de campo
- Escolhe um teste e lê no cartão as cargas, a sonda e o ponto.
- Usa E = F ÷ q, ou E = k·Q ÷ r² para uma carga pontual, com as cargas em C e as distâncias em m.
- Escreve a tua previsão e carrega em Iniciar. A sonda é levada até ao ponto e o dinamómetro indica a força.
- Compara a leitura e as setas com a tua previsão laranja.
O campo elétrico
Uma carga altera o espaço à sua volta: qualquer outra carga colocada ali sente uma força. O campo elétrico descreve essa alteração ponto a ponto. É a força que uma pequena carga de prova positiva sentiria, dividida pela sua carga: E = F ÷ q, em newtons por coulomb. Como a força cresce ao mesmo ritmo que a carga de prova, a razão não depende da sonda: o campo pertence ao ponto e está lá com ou sem sonda. Uma carga pontual Q cria um campo E = k·Q ÷ r² que aponta para fora de uma carga positiva e para uma carga negativa. Com várias cargas, os campos somam-se como vetores: entre uma carga + e uma −, os dois campos apontam no mesmo sentido e somam-se, enquanto entre duas cargas + iguais se anulam no meio. Conhecido o campo, a força sobre qualquer carga q é F = q·E.
Um modelo de aprendizagem focado
As fontes são cargas pontuais fixas no ar, tratado como vácuo; a carga da cúpula é escolhida para que o campo em P seja exatamente 3,0 × 10⁵ N/C. A sonda é uma pequena carga positiva numa vareta isolante, levantada a ritmo constante desde 0,15 m abaixo do ponto durante 2 s e mantida ali 1 s; é pequena demais para mover as outras cargas, e o campo que mede não inclui o seu próprio. O dinamómetro indica a força a cada instante. As setas do mapa apontam ao longo do campo, e o seu comprimento cresce 12 px por cada fator 10 em E; as setas da sonda têm uma escala indicada. As respostas dentro de 2 % estão certas.