Campo Elétrico
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ELETROSTTICA
Campo eltrico
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Certamente voc j chegou perto do
televisor e sentiu seus plos ficarem
arrepiados? Ou mesmo manuseando
sacos de supermercados?
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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Linhas de fora
Campos gerado por cargas
positivas tm linhas de fora
divergentes.
Campos gerado por cargas
negativas tm linhas de
fora convergentes.
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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.
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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.
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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
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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.
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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
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Exemplo 03
b)
E = F .
|q|
1,125 . 106 = F .
4 . 10-6
F = 1,125 . 106 . 4 . 10-6 F = 4,5 N
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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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