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E L E T R O S T Á T I C A II
5 – CAMPO ELÉTRICO
5.1 – VETOR CAMPO ELÉTRICO
5.1.1 – VETOR CAMPO ELÉTRICO DE UMA CARGA PUNTIFORME
5.1.2 – VETOR CAMPO ELÉTRICO DE VÁRIAS CARGAS PUNTIFORMES
5.1.3 – LINHAS DE FORÇA
5.2 – CAMPO ELÉTRICO UNIFORME
Por Roberto Bahiense
Q
Chama-se CAMPO ELÉTRICO, à região do espaço sob influência de uma carga elétrica ou corpo eletrizado.
5 – CAMPO ELÉTRICO
5.1 – VETOR CAMPO ELÉTRICOO Vetor Campo Elétrico, indica a Força Elétrica que age por unidade de carga elétrica, num ponto do espaço.
q1 > 01EF
qF
E E
Módulo
Direção
Sentido
q
FE
E
Os vetores Campo Elétrico e Força Elétrica têm mesma direção.q > 0, os vetores Campo Elétrico e a Força Elétrica têm mesmo sentido.
q < 0, os vetores Campo Elétrico e Força Elétrica têm sentidos contrários.
q2 < 0
Q > 0
2EF
1E
2E
N/C.emmedidoé
ElétricoCampooSINo
Q>0 Q<0
q > 0
Q>0 Q<0
q < 0
Q
q
Q
q
Q
q
Q
q
EFE
E
EF
EFE
EF
E
Comparação com o Campo Gravitacional
3P
1P
2P
1g
O Vetor Campo Gravitacional, indica a Força da Gravidade (Peso) que age por unidade de massa, num ponto do espaço.
m1
mP
g
N/kg.emmedidoé
nalGravitacio CampooSINo
m2
m3
Módulom
P
g
Direção
Sentido
Os vetores Campo Gravitacional e Força Peso têm mesma direção.
Os vetores Campo Gravitacional e Força Peso têm mesmo sentido.
2g
3g
A
5.1.1 – VETOR CAMPO ELÉTRICO DE UMA CARGA PUNTIFORME
Q > 0
q > 0
EF
AE
d2E d
q.QkF
qFEAE
qd
q.Qk
E2
A 2A d
QkE
d
E
d 2d 3d0
E
Ed
E/42d
E/4
E/93d
E/9
4d
E/16
E/164d
Gráfico E x d
0E;d
Q
q1 > 0
q2 < 0
q3 > 0
q4 < 0
1F
2F
3F
4F
1E
2E
3E
4E
Q
q1 > 0
q2 < 0
q3 > 0
q4 < 0
1F
2F
3F
4F
1E
2E
3E
4E
Quando a carga geradora é positiva, o campo elétrico é divergente ou de
afastamento.
Quando a carga geradora é negativa, o campo elétrico é convergente ou de
aproximação.
5.1.2 – VETOR CAMPO ELÉTRICO DE VÁRIAS CARGAS PUNTIFORMES
Q1 > 0
Q2 < 0 Q3 > 0
Q4 < 0
P
1E
2E
3E
4E
4321P EEEEE
5.1.3 – LINHAS DE FORÇA
1E
2E
PE
P
Os Vetores Campo Elétrico são sempre tangentes às Linhas de Força, que jamais se tocam.
q > 0 q > 0
As Linhas de Força são possíveis trajetóriasdescritas por cargas positivas no interior do Campo Elétrico.
RELAXANDO...
TESTES DE SALA
21 QQ
1. (Baiana/2003.1) Duas cargas elétricas puntiformes estacionárias, Q1 > 0 e Q2 < 0, estão colocadas no
vácuo conforme disposição apresentada na figura. Sendo, o ponto onde pode ser nulo o campo elétrico E, devido apenas às duas cargas é:
N L P K M
a) Mb) Kc) Pd) Ne) L
2. Em pontos A e B, separados de 3,0 m, como mostra a figura, fixam-se duas cargas elétricas puntiformes de 8 C e 2 C em A e B, respectivamente. Determine, em que posição, sobre a reta AB, o vetor campo elétrico é nulo. Considere o meio sendo o vácuo.
A B
3,0 m
5.2 – CAMPO ELÉTRICO UNIFORMEE
E
E
E
O Campo Elétrico Uniforme é constante nas proximidades de uma placa de grandes dimensões uniformemente eletrizada.
o
2.E Módulo
22122 /N.mC8,8x10 );C/m(emA
Q o
meiodoicaeletrostát
dadepermissiviaé e
cargadelsuperficia
densidadeaéOnde
o
σ
E
E
CAMPO ELÉTRICO UNIFORME ENTRE DUAS PLACAS
ooo
.22EEE :placas as Entre
0E 0EE
E
E
E
EE
E
MOVIMENTO DE UMA CARGA PUNTIFORME NUM CAMPO ELÉTRICO UNIFORME
E
0q EF
Admitindo que a Força Elétrica, constante, é a resultante sobre a carga, e aplicando a
2ª Lei de Newton
m.a.EqFE m
.EqaComo a aceleração é constante,
teremos um M.R.U.V.
TESTES DE SALA
1. Uma gota de água de massa m = 10-9kg, eletrizada com carga q = 10-9 C, encontra-se em equilíbrio dentro de um campo elétrico uniforme e vertical. Nessas circunstâncias, determine a intensidade e o sentido do campo elétrico uniforme. Dado: g = 10 m/s².
