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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