Campo elétrico

Giovanni Ávila

Física

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Multiplicação de vetor por um escalar

• Se o escalar é positivo, o vetor resultante terá a mesma direção e sentido do vetor original.

• Se o escalar é negativo, o vetor resultante terá a mesma direção e sentido oposto ao vetor original.

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Os campos gravitacional e elétrico

• Duas situações:

• O objeto produz o referido campo;

• O objeto é colocado em uma região onde há um campo de forças.

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Campo gravitacional

• A Terra cria em torno de si um campo gravitacional chamado de gravidade.

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Cálculo da gravidade

• Atenção: a gravidade não depende da massa do corpo que está sofrendo a sua ação.

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Campo elétrico

Unidade:N/C

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Campo elétrico

• Depende da carga geradora e não da carga que sofre a ação (aumento q, F também aumenta)

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Direção e sentido

• Multiplicação de vetor por escalar,então a força e o campo possuem a mesma direção e se:– a carga (q) for positiva, o mesmo sentido;– a carga (q) for negativa, sentidos opostos.

• Concluindo:

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Campo elétrico de uma carga puntiforme

• Depende da carga geradora;

• Do meio onde as cargas se acham;

• Dos aspectos geométricos (r).

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Vetor campo elétrico

• O vetor define como é o campo em um ponto.

cargas isoladas e distantes

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Linhas de força

• São tridimensionais em torno da carga.

• Divergem para carga positiva.

• Convergem para carga negativa.

• Campo é mais intenso onda existe maior densidade de linhas.

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Linhas de força

• São desenhadas de forma que o vetor campo elétrico seja tangente a ela e tenha mesmo sentido.

• A força elétrica que atua em uma carga q num ponto P de uma linha de força, também é tangente a linha do campo. (se q>0, tem o mesmo sentido; se q<0 tem sentido oposto.

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Linhas de força

• Duas ou mais linhas de força nunca se cruzam.

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Linhas de força

• O número de linhas que chegam ou saem do objeto é proporcional à quantidade de carga.

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Campo elétrico uniforme

• Produzido por placas planas eletrizadas.

• Representado pela distância entre as linhas.

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Campo elétrico uniforme

• Em qualquer ponto dessa região, apresenta mesmo valor, mesma direção e sentido.

• Não varia com o quadrado da distância à carga fonte.• Uma carga estará sujeita a forças de mesmo módulo.

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Duas placas de sinais opostos

• Soma vetorial dos campos.

• Campo externo nulo.

• Campo entre as placas duas vezes mais intenso.

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Pedaço de papel e bastão eletrizado

• Campo mais intenso onde as linhas são mais próximas.

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Movimento de uma carga em um campo uniforme

• Primeiro caso:– carga q colocada em repouso dentro do

campo• forças constantes;• aceleração constante;• módulo de velocidade aumentando;• MRUA.

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Movimento de uma carga em um campo uniforme

• Segundo caso: q é lançada com velocidade inicial paralela a linha de força.

• Considerar o sentido da velocidade inicial e da aceleração.

• Nesse caso: A positiva aumenta a velocidade e a negativa diminui.

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Movimento de uma carga em um campo uniforme

• Terceiro caso: q lançada com velocidade inicial perpendicular à linha de força.– A força e velocidade inicial são perpendiculares;– Após o início do movimento, a velocidade passa a ser

tangente à trajetória.– Movimento parabólico.

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Campo elétrico de um condutor extenso

• Densidade superficial de cargas: caracteriza maior ou menor concentração de cargas na superfície.

• Unidade: C/m2

• Como as cargas se repelem, se distribuem e alcançam o equilíbrio eletrostático.

• Campo elétrico interno não existe e externo é diretamente proporcional a densidade superficial de cargas.

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Campo de uma esfera condutora

• Como existe simetria podemos considerar uma carga pontual localizada no centro

• Campo no interior E=0 e no exterior

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Campo de um condutor não esférico

• Densidade de cargas maior nas pontas.

• Conhecido como “poder das pontas”.

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A blindagem eletrostática

• Equilíbrio eletrostático no interior: Gaiola de Faraday

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Campo elétrico de várias cargas

• Duas cargas estão fixas conforme a figura

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Campo elétrico de várias cargas

• O campo resultante será dado pela soma vetorial de com :

• Regra da soma de dois vetores: (Lei dos cossenos)

1

E2

E

21 EEEres

cos2 2121 EEEEEres