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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