Campo Elétrico - Aula 4

7/28/2019 Campo Eltrico - Aula 4

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Profa Nilza Pires

DFTE/UFRN

ELETRICIDADE E MAGNETISMO


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(1) Em todos os pontos do espao ao redor da distribuio sempre passauma l.f.

(2) Ento, em qualquer ponto, a tangente l.f. que passa por ele, d a

direo do campo naquele ponto.

(3) Dando uma orientao s l.f.tiramos o sentido do campo:

(4)As l.f. so desenhadas de modo que o nmero de l.f. por unidade derea de um plano perpendicular s l.f. seja proporcional ao mdulo do

campo:

l.f. saemde cargas positivas.

l.f. entramem cargas negativas

Linhas prximas campo mais intenso.Linhas afastadas campo mais fraco. 3


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A direo do campo em qualquer ponto tangente

linha de fora no ponto considerado.

Linhas de fora

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Linhas de fora

Linhas de campo eltrico de uma carga pontual

As linhas escuras so

pedacinhos de fibrasuspensas no leo que se

alinham ao campo eltrico

produzido por um

pequeno condutor

carregado no centro.

Numa carga positiva

as l.f so dirigidasradialmente para

fora.

Numa carga negativa

as l.f so dirigidasradialmente para

dentro.

Observe que nestas figuras esto desenhadas s

algumas l.f. E tambm s aquelas que jazem noplano da figura. 5


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As linhas escuras so pedacinhos

de fibra suspensas no leo que

se alinham ao campo eltrico de

um dipolo.

Linhas de campo eltrico de duas cargas de

igual magnitude e sinais opostos (um dipolo

eltrico). O nmero de linhas que deixam a

carga positiva igual ao nmero que que

termina na carga negativa.

Linhas de campo eltrico de um dipolo eltrico

Linhas de fora

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Linhas de fora

(a) Linhas de campo

eltrico (l.f.) para duas

cargas positivas iguais e

pontuais.

(b) Pedaos de fibra

suspensas em leo, que

se alinham ao campo

eltrico criado por duas

cargas positivas de igual

magnitude.

Teste: Classifique por ordem de magnitude do campo eltrico,

comeando pela maior, os pontos A, B e C mostrados na figura acima.

Linhas de campo eltrico de duas cargas positivas

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Novamente, as l.f. das trs distribuies diferentes. Em geral a

magnitude de E diferente em diferentes pontos alongo de uma linha

de campo (l. f.)

Linhas de fora

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Dipolos EltricosA molcula de gua um excelente exemplo

Como a molcula de gua tem um dipolo permanente, ela um excelente solvente de

substncias inicas (por ex., o NaCl). Caso as molculas de gua no fossem dipolos

permanentes, ela seria um solvente fraco e praticamente todos os efeitos fsicos e qumicos

que ocorrem nas solues aquosas seriam impossveis, incluindo as reaes bioqumicas (vida como a conhecemos!).

Vrias substncias dissolvidas na

gua.

Uma molcula de gua, mostrando a carga

positiva em vermelho e a negativa em azul

4X10-11m

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Dipolos Eltricos1) Qual a fora resultante e o torque exercido sobre o dipolo eltrico quando este

colocado em um campo eltrico externo (ou seja, um campo oriundo de cargas

externas ao dipolo?

e

Como as duas foras F+ e F- no esto sobre a

mesma linha de ao aparece um torque sobreo dipolo que o faz girar para a direta, se alinhando

ao campo eltrico.

Com mdulos iguais,

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Os dois vetores torques apontam para dentro do slide (x

vermelho) e o dipolo girar no sentido horrio. O torque

total (entrando perpendicularmente ao slide) :


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Dipolos Eltricos

O produto da carga q pela separao d a magnitude da

quantidade chamada momento de dipolo eltrico, denotada porp:

(magnitude do momento de dipolo eltrico)

P pode ser escrito como um vetor na direo de d, no sentido da

carga negativa para a positiva (vide slide 10).

As unidade dep so carga vezes distncia (C .m). Por ex., amagnitude do momento de dipolo eltrico de uma molcula de

gua

p = 6,13 X 10-30C.m

Em termos do momento de dipolo

eltrico a magnitude do torque fica:

Ou mais genericamente,

na forma vetorial: 11


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Campo Eltrico Criado pelo Dipolos Eltricos

(a) Calcule o campo eltrico

produzido pelo dipolo,num ponto situado uma

distncia y, sobre a linha

que passa pelas cargas.

(b) Faa o mesmo clculo

supondo y>>d.


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OBS.: Para resolver a parte (b) do exemplo anterior devemos usar ao

Expanso Binomial (sai do desenvolvimento de uma funo em srie

de Taylor, i. e, desenvolvida ao redor de zero ou origem)

Vlida para

Campo Eltrico Criado pelo Dipolos Eltricos


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Clculo do campo Eltrico de Distribuies Contnuas de Cargas

(1) Ex. 21.11


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Clculo do campo Eltrico de Distribuies Contnuas de Cargas

(2) Ex. 21.10

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