Física Geral e Experimental III Prof. Ms . Alysson Cristiano Beneti
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Física Geral e Experimental III Prof. Ms. Alysson Cristiano Beneti Instituto Tecnológico do Sudoeste Paul Faculdade de Engenharia Elétrica – FEE Bacharelado em Engenharia Elétrica Aula 4 Eletrostática Campo Elétrico de Distribuições Contínuas de Carga e Dipolo Elétrico IPAUSSU- SP 2012
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Instituto Tecnológico do Sudoeste Paulista Faculdade de Engenharia Elétrica – FEE Bacharelado em Engenharia Elétrica. Física Geral e Experimental III Prof. Ms . Alysson Cristiano Beneti . Aula 4 Eletrostática Campo Elétrico de Distribuições Contínuas de Carga e Dipolo Elétrico. - PowerPoint PPT Presentation
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Física Geral e Experimental III Prof. Ms. Alysson Cristiano Beneti
Instituto Tecnológico do Sudoeste PaulistaFaculdade de Engenharia Elétrica – FEEBacharelado em Engenharia Elétrica
Aula 4 Eletrostática
Campo Elétrico de Distribuições Contínuas de Carga e Dipolo Elétrico
IPAUSSU-SP2012
Campo Elétrico de Distribuições Contínuas de Carga
São os campos elétricos produzidos por um objeto (não pontual).
enQCQ
VdVdQmC
dAdQmC
dLdQmC
. Pontual Carga
olume)(V / carga de ca volumétriDensidade
Área)(A / carga de lsuperficia Densidade
o)compriment(L / carga delinear Densidade
Expressão UnidadeVariável carga de ãoDistribuiç
3
2
Vejamos como calcular a distribuição de cargas em uma, duas e três dimensões:
Exemplo:
1) Calcular a densidade superficial de cargas em uma superfície metálica retangular de 20cm por 10cm, sabendo que temos 5.1014 elétrons extras na superfície.
2
1914
2
004,0
02,0)10.6,1.(10.5.
)constantes sãocarga a eárea a (como
02,01,0.2,0
mCAen
AQdAdQ
mmmÁrea
0,1m
0,2m
Exemplo:
2) Calcular a densidade superficial de cargas em uma superfície metálica esférica de uma esfera de 15cm de raio, sabendo que temos 800.1014 elétrons faltando na superfície.
2
3
1914
2322
53,4
10.827,210.6,1.10.800.
)constantes sãocarga a eárea a (como
10.827,215..4..4esferada Área
cmCAen
AQdAdQ
cmR
R=0,15m
Campo Elétrico de Distribuições de Contínuas de Cargas
O campo elétrico do lado de fora de uma casca esférica uniformemente carregada de raio R e carga total q aponta na direção radial e tem um módulo dado por:
medido é E campo o qual no ponto o ecasca da centro o entre distância r
e Unidadrq.
..41
20
CNE
OBS: a) a carga se comporta, para pontos externos, como se
estivesse concentrada no centro da esfera.b) O campo do lado de dentro de uma casca esférica
uniformemente carregada é nulo (gaiola de Faraday)
Campo Elétrico de Distribuições de Contínuas de Cargas
O campo elétrico no interior de uma esfera uniformemente carregada aponta na direção radial e tem um módulo dado por:
esfera da raioRmedido é E campo o qual no ponto o ecasca da centro o entre distância r
ade.r Unid.R..4
q2
0
CNE
Campo Elétrico de um Dipolo Elétrico
Dipolo elétrico é um par de cargas elétricas, um positiva e outra negativa, com cargas de mesmo módulo.Momento de dipolo elétrico é um vetor que representa a presença do par de cargas e aponta da carga negativa para a positiva.
)( p
cargas as entre distânciadelétrica cargaq
.
dqp
horário-anti sentido horário sentido ..
dipolo) um de (Torque
senEpEp
Exemplo de dipolo: Molécula de água (H2O)
Funcionamento do Forno de Microondas
Os alimentos possuem moléculas de água que são submetidas a um campo elétrico variável. Com isso, as moléculas de água ficam submetidas ao alinhamento do dipolo elétrico com o campo elétrico externo variável, agitando-se e aumentando a temperatura do alimento. (ler pag.40 Halliday)
Simulação Microondas
