dicas do vestibulard d e b rElaborado pelo professor Gilson do Sistema de Ensino Energia.fisica: eletrostatica

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1) Carga elétrica elementar

4) Campo elétrico

3) Lei de Coulomb

5) Superfície eqüipotencial

7) Condutor esférico em equilíbrio eletrostático

2) Processos de eletrizaçãoPor atrito

Por indução

Por contato

6) Movimento de cargas elétricas em um campo elétrico uniforme

–19|Q | = |Q | = e = 1,6 . 10 Celétron próton

A unidade de carga elétrica no Sistema Internacional (SI) é o coulomb (C).

Corpo neutro: número de prótons = número de elétrons

Corpo eletrizado:

Carga puntual ou puntiforme: carga distribuída em um corpo com dimensões desprezíveis (ponto)

negativamente: número de prótons < número de elétronspositivamente: número de prótons > número de elétrons

Vetor campo elétrico (E)Representa o módulo (valor) do campo em cada ponto do campo elétrico.

Módulo

Potencial elétrico (V)É uma grandeza escalar.

Unidades no SIV volt (V)Q coulomb (C)W joule (J)E newton por coulomb (N/C)E joule (J)p

⇒ ⇒ ⇒

⇒ ⇒

DireçãoRadial para carga puntual.O vetor campo elétrico é tangente às linhas de campo.

Sentido· Divergente: Q > 0· Convergente: Q < 0

F e E sempre com a mesma direção.

O módulo da força eletrostática entre duas cargas é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

9 2 2–––– = 9 . 10 Nm /C

Submúltiplos Gráfico–3

mili m = 10–6

micro = 10–9

nano = 10–12

pico p = 10

⇒

⇒ µ

⇒ η⇒

Pontos da superfície com o mesmo potencial elétrico.

Propriedades das superfícies eqüipotenciais e das linhas de campo As superfícies eqüipotenciais são perpendiculares às linhas de campo.Para uma carga puntual, as superfícies eqüipotenciais são esféricas.No campo elétrico uniforme, as superfícies eqüipotenciais são planas e paralelas às placas.Sobre uma mesma superfície eqüipotencial, o trabalho é nulo (W = 0).Por convenção, quanto mais próximo da carga positiva, maior o potencial elétrico.

· Percorrendo uma linha de campo no seu sentido, o potencial ao longo de seus pontos.

· · · · ·

diminui

No interior de um condutor em equilíbrio eletrostático, temos :E = 0v = constante = vsuperfície

elétron ⇒ carga elétrica negativa

próton carga elétrica positiva⇒

nêutron não tem carga elétrica⇒

N N ⇒ Os corpos estão inicialmente neutros.

⇒ Após o atrito, ficam com

antes ⇒ potenciais diferentesdepois ⇒ potenciais iguais

· sinais contrários;· mesma quantidade de carga (módulo).

· q < 0 ⇒ F e E com sentidos opostos· q > 0 ⇒ F e E com mesmo sentido

q = carga de prova:

N N ⇒ Um dos corpos está inicialmente eletrizado.

⇒ Após o contato, ficam com · · sinais iguais;módulo dependente das dimensões dos corpos.

N N ⇒ Um dos corpos está inicialmente eletrizado.

⇒ Após a indução

e– e–

· · ficam com sinais contrários;ocorre com materiais condutores.

Q > 0 ⇒ V > 0Q < 0 ⇒ V < 0

V = –––––K . Qd

V = –––––Wq

V = –––––Ep

q

14πε0

Q e q = cargas elétricas ⇒ unidade no SI: coulomb (C)d = distância entre as cargas ⇒ unidade no SI: metro (m)F = força ⇒ unidade no SI: newton (N)

14πε0

F = –––– . ––––––––|Q| . |q|2

d

14πε0

⇒ –––E = –––– . |Q|

2d

F

d2

linhas decampoQ > 0

sentidodivergente

Q < 0sentido

convergente E = –––F|q|

F = F = m . aR el

q . E = m . a

a = ––––– q . E

m

linhas decampo

superfícieseqüipotenciais

aF

Eq > 0

a q < 0

F E

Cargas elétricas abandonadas (v = 0) num campo elétrico uniforme0

· · ⇒ · ⇒ · ⇒ · ⇒

Movimento uniformemente aceleradoa constanteF constanteE constantev variável

v1 v2 v3

v > v > v1 2 3

E = E = E1 2 3

E

0 R d

E = ext.K . Q

d02

v

R d

+vQ > 0

v = ext.K . Q

d0

v

–v

R d

Q < 0

v = ext.K . Q

d0

BQ

A

Diferença de potencial (d.d.p.)d.d.p. = V = V – VB

W = q . (V – V )AB A

Trabalho realizado para deslocar a carga.

AB A

B