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ghjiop´[
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ELETROSTTICA
Campo eltrico
Certamente voc j chegou perto do
televisor e sentiu seus plos ficarem
arrepiados? Ou mesmo manuseando
sacos de supermercados?
Em torno da Terra, devido sua massa, existe um
campo gravitacional, onde a cada ponto
associamos um vetor g.
Campo eltrico
P
P
Campo eltrico
Um corpo eletrizado, devido sua carga eltrica, cria
ao seu redor um campo eltrico. Em cada ponto surge
um vetor campo eltrico.
Q
+ q
F O campo eltrico uma
propriedade influenciada
pela presena da carga Q,
que no depende da carga
de prova q para sua
existncia.
Campo eltrico
O campo eltrico
a regio
influenciada pela
carga Q, em que
qualquer carga de
prova q nela
colocada estar sob
a ao de uma
fora de origem
eltrica.
Vetor campo eltrico
Intensidade:
P
E = F Unidade S.I.: N/C |q|
Direo: o vetor E tm a mesma direo do
vetor F
Sentido: depende da carga de prova
q > 0, E e F tem o mesmo sentido
q < 0, E e F tem sentidos opostos
+ P
-
P
F E
F E
+
Exemplo 01
Uma carga positiva Q est fixa em um ponto no
espao como indica a figura abaixo.
a) Represente o vetor campo eltrico em cada um dos
pontos que esto prximos a carga Q.
b) Colocando no ponto P1 uma carga de prova positiva
q desenhe o vetor fora eltrica neste ponto.
Exemplo 01
+
P1
P2
P3
P4 E2
E4
E1
E3
+ q
F1
Exemplo 02
Devido ao campo eltrico gerado por uma carga Q, a
carga q = + 2 . 10-5 C fica submetida fora eltrica F
= 4 . 10-2 N. Determine o valor desse campo eltrico.
E = F
q
E = 4 . 10-2
2 . 10-5
E = 2 . 103 N/C
Linhas de fora
Estas linhas so a representao geomtrica
convencionada para indicar a presena de campos
eltricos, sendo representadas por linhas que
tangenciam os vetores campo eltrico resultante em
cada ponto, logo, jamais se cruzam.
Linhas de fora
Campos gerado por cargas
positivas tm linhas de fora
divergentes.
Campos gerado por cargas
negativas tm linhas de
fora convergentes.
Linhas de fora
Linhas de fora
O campo eltrico sempre tangente as linhas de
fora em cada ponto.
E
E
E
E
E o nmero de linhas de fora por unidade de volume
representa qualitativamente a intensidade do vetor
campo eltrico.
Campo eltrico uniforme
aquele em que o vetor campo eltrico o mesmo
em todos os pontos.
As linhas de fora de um
campo eltrico uniforme
so retas paralelas
igualmente espaadas e
de mesmo sentido.
Campo eltrico de uma carga
pontual
O vetor campo eltrico num ponto P, situado a uma
distncia d da carga, tem intensidade E que
depende do meio onde a carga se encontra.
P
Q
d
E = k . |Q|
d2
Campo eltrico de uma carga
pontual
Se Q for positiva o vetor campo eltrico de
afastamento.
P
+ Q
E
Se Q for negativa o vetor campo eltrico de
aproximao.
P
- Q
E
Exemplo 03
Considere uma carga Q, fixa, de 5 . 10-6 C, no vcuo
onde ko = 9 . 109 Nm2/C2.
a) Determine o campo eltrico criado por essa carga
num ponto A localizado a 20 cm da carga;
b) Determine a fora eltrica que atua sobre uma
carga q = 4 . 10-6 C colocada no ponto A.
Exemplo 03
a)
E = Ko . |Q|
d2
E = 9 . 109 . 5 . 10-6
(2 . 10-1)2
E = 45 . 103
4 . 10-2
E = 11,25 . 105 N/C
ou E = 1,125 . 106 N/C
Exemplo 03
b)
E = F .
|q|
1,125 . 106 = F .
4 . 10-6
F = 1,125 . 106 . 4 . 10-6 F = 4,5 N
Campo eltrico gerado por vrias
cargas eltricas
+
QA
+
QB
P
EB
dA
dB
EA
ER
ER = EA + EB
Exemplo 04
Determine a intensidade do campo eltrico resultante
no ponto P, sabendo que ele foi gerado exclusivamente
pelas duas cargas eltricas da figura.
Temos ainda: Q1 = + 6,0pC; Q2 = + 2,0pC; K0 = 9,0 .
109 unidade no SI.
10 cm 10 cm
Q1 Q2
Exemplo 04
E1 = Ko . |Q| = 9 . 109 . 6 . 10-9 = 54 = 54 . 102 N/C
d2 (10-1)2 10 -2
10 cm 10 cm
Q1 Q2
E1
E2
E2 = Ko . |Q| = 9 . 109 . 2 . 10-9 = 18 = 18 . 102 N/C
d2 (10-1)2 10 -2
ER = E1 E2 = 54 . 102 - 18 . 102 = 36 . 102 N/C
ER
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