física eletrostática – lei de coulomb eduardo kilder e ilan rodrigues

Física

Eletrostática – Lei De Coulomb

Eduardo Kilder e Ilan Rodrigues

1. Módulo da Força Elétrica

Q q

Meio Material :

F KQ

d2=

F ~ Q q(Diretament

e Proporcional

)F 1/d2~(Inversamen

te Proporcional

)

q

-F F

Constante EletrostáticaK = 9.109 Nm2/c2

vácuo

d

2. Direção da Força Elétrica

+qQ F

reta que une as cargas

3. Sentido da Força Elétrica Cargas de Mesmo

SinalRepulsão Cargas de Sinais

OpostosAtração

A figura a seguir representa duas pequenas cargas elétricas atraindo-se.

Em relação a esses dados, é correto afirmar quea) as duas cargas são positivas.b) a carga Q1 é necessariamente negativa.

c) o meio onde se encontram as cargas não influi no valor da força de atração.d) em módulo as duas cargas são necessariamente iguais.e) as duas cargas atraem-se com forças iguais em módulo.

0

F

dd/2

4 F

d

F

2 d

F/4F/9

3 d

F K Q

d2=

q

constante

Hipérbole Cúbica

4. Gráfico ( F x d )

4. Módulo do Vetor Força Elétrica Resultante

4.1 Mesmo Sentido

+Q1 - Q2

+ q

F1

F2

FR = F1 + F2

4. Módulo do Vetor Força Elétrica Resultante

4.2 Sentidos Opostos

+Q1+Q2

- qF1 F2

FR = F1 - F2

4. Módulo do Vetor Força Elétrica Resultante

4.3 Perpendiculares

- Q1

+Q2

+ q

F1

F2

FR2 = F1

2 + F22

FR

F2

FRF1

4. Módulo do Vetor Força Elétrica Resultante

4.4 Regra do Paralelogramo

+Q1

+Q2

+ qF1

F2

FR2 = F1

2 + F22

FR

+ 2.F1.F2 . cos θ

Considerando-se a distribuição de cargas da figura a seguir, podemos afirmar que: (considere todas as cargas positivas)a) a carga q se move sobre a reta 1.b) a carga q se move sobre a reta 2.c) a carga q se move sobre a reta 3.d) a carga q se move sobre a reta 4e) a carga q não se move.

FF

FF

Física

Eletrostática – Campo Elétrico

Ilan Rodrigues

1. Noção Do Vetor Campo Elétrico

+Q

Carga Geradora +q1

- q2

- q3

E1

E2

F2

F1

F = 0

Carga Fixa

Carga Móvel

Carga Móvel

Carga Móvel

02. Módulo do Vetor Campo Elétrico

P

Campo Gravitacional

g =Pm

Q+q

E

F

Carga Móvel

E=Fq

Campo Elétrico

Campo Gravitacional

Campo Elétrico

Força Gravitacional

Força Elétrica

massaCarga

Elétrica

02. Módulo do Vetor Campo Elétrico

E=Fq

E=

K

q

Q

d2

q

E K Q

d2

Carga Geradora

Carga de Prova

UNIDADES (SI) :

K Constante Eletrostática No VácuoK = 9 . 109 N.m2/c2

Q e q coulomb (C)

d metros (m)

E newton/metro (N/C)

=

+Q

Carga Geradora +q1

- q2

E1

E2

Carga Fixa

Carga Móvel

Carga Móvel

03. Direção do Vetor Campo Elétrico

Direção: Reta que une as cargas

+Q

Carga GeradoraPositiva

04. Sentido do Vetor Campo Elétrico

- Q

Carga GeradoraNegativa

Campo de Afastamento

Campo de Aproximação

+Q

Carga Geradora

K Q

d2

Carga Geradora

=

E1 E2

E3

E4

E2

E3

E5

distância

E

E1 > E2 > E3 > E4

- Q

Carga Geradora

K Q

d2

Carga Geradora

=

E1

E2

E3

E4

E2 E3

E5

distância

E

E1 > E2 > E3 > E4

Considere a figura a seguir, que representa duas cargas elétricas de mesma intensidade e sinais opostos colocadas nos vértices inferiores do triângulo eqüilátero.

O vetor que representa o campo elétrico resultante no vértice superior do triangulo ea) E1 b) E2 c) E3 d) E4 e) E5

+Q

Carga Geradora

+q1

Carga Móvel

CASOS PARTICULARES

+Q

- Q

- Q

- q1

+q1

- q1

E

E

E

E

F

F

F

F

Observação: q > 0

E e F (Mesmo Sentido)

q < 0 E e F (Sentidos

Opostos)

Uma carga positiva encontra-se numa região do espaço onde há um campo elétrico dirigido verticalmente para cima. Podemos afirmar que a força elétrica sobre ela é:

a) para cima.

b) para baixo.

c) horizontal para a direita.

d) horizontal para a esquerda.

e) nula.

+ ++ ++

__ __ _

E

q > 0

F

q > 0 E e F (Mesmo

Sentido)

- Q+Q

E1

E2

E1 < E2

E

E

E

E

E

E

E

05. Linhas de Forças

CARGAS DE SINAIS OPOSTOS

+Q+Q

Quando duas partículas eletrizadas com cargas simétricas são fixadas em dois pontos de uma mesma região do espaço, verifica-se, nesta região, um campo elétrico resultante que pode ser representado por linhas de força. Sobre essas linhas de força é correto afirmar que se originam na carga:

a) positiva e podem cruzar-se entre si.

b) positiva e não se podem cruzar entre si.

c) positiva e são paralelas entre si.

d) negativa e podem cruzar-se entre si.

e) negativa e não se podem cruzar entre si.

b) positiva e não se podem cruzar entre si.

06. Densidade de Linhas de Forças

EB > EC > EA

07. Densidade Superficial de Cargas

+ + ++++++++

++++

+++

++

+ ++

δ =Q

A

Carga Elétrica(C)

Area Total (m2)

07. O Poder das Pontas

08. Proteção dos Pára- raios

RPROTEÇÃO = H . Tg 600

110m

RPROTEÇÃO = 108 . ( 1,7 )

RPROTEÇÃO = 183,6 m.

_

+ +

_

++

_

+ +

_

++

_ __

+ ++

+ +++ +++

+ +++

+

+

_ __ _ _ ___ __ _

__

_ _ _

_

_

_

_ _ ___

_

_

_

_

_

_

__

_

_

___

_

_

___

___

_

_

___ ___

_

_

_

_

__

___

__

_

__

_ _

_ __ __

09. Campo Elétrico Uniforme (C.E.U.)

_+

+

+

+

+

_

_

_

_

E

E

E

E

E

P E+E -

P E+

E -

ER = 0

ER

E = Constante ≠ 0

Física

Eletrostática – Potencial Elétrico

Eduardo Kilder e Ilan Rodrigues

Carga Geradora

q1

q2

V1

V2

Carga Fixa

Q

V1 > V2

Ec1 > Ec2

Campo Elétrico

U1

Ec1

U2

Ec2

U1 > U2

V =Ep

q

Potencial Elétrico (V)

Energia Potencial Elétrica (J)

Carga de Prova (C)

= 4V= 7V

= 1C= 1C

= 7J= 4J

01. Energia Potencial Elétrica Criado Por uma Carga Eletrizada

02. Potencial Elétrico (EP) e Conceito de Potencial Elétrico (U)

Q

q

EP KQ .

d=

q

d

EP

V=Ep q .

q . V

KQ .

d=

q

V K Q

d=

Grandeza Vetorial

- Módulo- Direção - Sentido

Grandeza Escalar

- Valores Algébricos

+ / 0 / -

Força Elétrica(FEL)

Energia Potencial (EP)

Campo Elétrico (E)

Potencial Elétrico (U)

Relação: Relação:

F KQ

d2=

qEP K

Q

d2=

q

d

E K Qd2= V K

Q

d2=

d

V=Ep q .

E=F q .

0

U

dd/2

2 U

d

U

2 d

U/2U/3

3 d

V K. Q

d=

constante

Hipérbole Equilátera

4. Gráfico ( U x d )

d/4

4 U

A Dica do:U

d

V K. Q

d=

Q > 0

++

0

A Dica do:U

d

U K. Q

d=

Q < 0 __

0 d

5. Superfícies Equipotenciais

Q S1

900

900

900

900

900

S2 S3 S4

A

B

C

D

F

E

V K. Q

d=

++

VA > VB > VD > VE

VB = vC

VE = VF

5. Superfícies Equipotenciais

- Q S1 S2 S3 S4

A

B

C

D

F

E

V K. Q

d=

__

VA < VB < VD < VE

VB = VC

UE = UF

6. Superfícies Equipotenciais

_+

+

+

+

+

_

_

_

_

E

S1 S2S3

A

B

C

D

VA > VB > VC

VC = VD

(C.E.U.)

7. Trabalho da Força Elétrica (δ)

A B

VA VB

( + )

q

( + )

δ = 0

_( )

F

d

EPA = q . VAEPB q . VB

– –

δAB = q . (VA - VB) DDP

δAB = q . (UAB)

A Dica do:

O TRABALHO INDEPENDE DA TRAJETÓRIA

A

B

I

II

III

δI = δII = δIII

7. DDP em um CEU_

+

+

+

+

+

_

_

_

_

E

d

q d

F

δ = F . d

q . UAB = q . E . d

UAB = E . d

A B