Embed Size (px)
Citation preview
Física
Aula 06 - Eletricidade
Prof.: Célio Normando
•Campo elétrico de uma esfera condutora
•Propriedades dos condutores
Propriedades dos condutoresUm condutor carregado apresenta ainda estas propriedades:
O campo elétrico no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é sempre nulo.
+ ++ +
++
++++
+++
Ei = 0
P - 3
Propriedades dos condutores
No século passado Michael Faraday realizou uma experiência conhecida como “gaiola de Faraday” para comprovar que o campo elétrico é nulo no interior dos condutores.
Entrou no interior da gaiola metálica, isolada, com um eletroscópio e seu assistente a carregou eletricamente, ao ponto de saltarem faíscas.
Propriedades dos condutores
Faraday nada sofreu nem o eletroscópio detectou nenhuma carga, comprovando que o campo elétrico no interior da caixa é nulo.
Na superfície externa de um condutor em equilíbrio eletrostático, o vetor campo elétrico é perpendicular em cada ponto desta superfície. O seu módulo é calculado pela expressão.
Propriedades dos condutores
Es
P - 4
2Es =
O campo elétrico, nas vizinhanças externas da superfície, é perpendicular a esta e seu módulo é o dobro do campo elétrico nessa superfície.
Propriedades dos condutores
Eprox = 2Es
EproxEs
P - 5
Campo elétrico de uma esfera condutora
+++
+++++
+++++ + + +
Q
R
Observe a esfera eletrizada e veja como se comporta o campo elétrico:
Campo elétrico de uma esfera condutora
O campo elétrico é nulo, pois a carga em excesso localiza-se na superfície externa.
Ei = 0
P
+
+
++
+++
++
+
+
++
+ ++
+
No interior
Campo elétrico de uma esfera condutora
Na superfície:
Es 2=
A=
Q A = 4R2
Es 4R2 =
Q .2 1 Es 2= 1 .
4 1 .
R2 Q
Es 2 = 1
R2
Q K
Q
Es
+
++
+++
++
+
+
++
+ ++
+
R
Campo elétrico de uma esfera condutora
Nas proximidades da superfície:
Eprox = 2Es
=R2
Q KEprox
Eprox = 2 x21 x
R2
Q K
Q
Eprox
+
++
+++
++
+
+
++
+ ++
+
R
Para os pontos externos:
Campo elétrico de uma esfera condutora
Num ponto P, a uma distância d no centro da esfera, para efeito de cálculo do campo elétrico, tudo se passa como se a carga Q estivesse localizada no centro da esfera.
Assim, o campo elétrico, no ponto P, é calculado pela expressão:
+
+
++
+++
+++++ + + +
PQ
d
EQd²
E K =
E
d
||
||
2
R
Traçando-se o gráfico do campo elétrico (E) em função da distância (d) ao centro de uma esfera condutora carregada de raio R, obtém-se:
Campo elétrico de uma esfera condutora
Agora procure resolver as Atividades para Sala e Atividades Propostas.
As Soluções estão disponíveis no Click Professor.
