eletrostática – campo elétrico prof. luis s. b. marques ministÉrio da educaÇÃo secretaria de...
TRANSCRIPT
Eletrostática – Campo Elétrico
Prof. Luis S. B. Marques
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃOSECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICAINSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINACAMPUS JOINVILLE
DEPARTAMENTO DO DESENVOLVIMENTO DO ENSINOCOORDENAÇÃO ACADÊMICAEletroEletronica
O campo elétrico• Uma carga elétrica modifica
o espaço em torno de si.
provaqFE )(
• Esta carga cria um campo elétrico no espaço, cuja intensidade é dada através da equação abaixo:
Direção e sentido do campo elétrico
• A direção e o sentido do campo elétrico no ponto P é o mesmo da força que age sobre uma carga de prova, que por definição é positiva.
Linhas de campo elétrico
O dipolo elétrico
A equação para o campo elétrico
1qFE
121 1
41
qdqqE
o
24
1dqE
o
• Sabe-se que:21
41
dqqF
o
• Substituindo:
Linhas de campo elétrico
• As linhas de campo fornecem um meio eficaz de visualizar a configuração de um campo elétrico.
Exercício: Em que pontos o campo elétrico resultante devido às cargas +8q e -2q é zero?
Quando a distribuição de Cargas é Contínua é necessário dividir em cargas elementares e o campo resultante é obtido por uma integração Vetorial.
dq
DENSIDADE LINEAR DE CARGA:
Unidade SI
dldq
lq
ll
0lim
dlql l
]/[ mC
dldq l
DISTRIBUIÇÕES DE CARGAS ELÉTRICAS
dqDENSIDADE SUPERFICIAL DE CARGA:
Unidade SI
dsdq
sq
ss
0lim
dSqs s
]/[ 2mC
dsdq s
DISTRIBUIÇÕES DE CARGAS ELÉTRICAS
dqDENSIDADE VOLUMÉTRICA DE CARGA:
Unidade SI
dvdq
vq
vv
0lim
v vdvq
]/[ 3mC
dvdq v
DISTRIBUIÇÕES DE CARGAS ELÉTRICAS
O campo elétrico criado por uma linha de carga
• Considerando uma linha de carga como uma distribuição de cargas puntiformes estreitamente espaçadas que estão distribuídas ao longo de uma linha.
• Considerar que a quantidade de cargas é tão elevada que a distribuição pode ser considerada contínua.
O campo elétrico criado por uma linha de carga
22 41
41
rds
rdqEd
oo
)(41
22 axdsEd
o
241dqE
o
O campo elétrico criado por uma linha de carga
)(cos
22 ax
xrx
2/1222222 )()(41cos
)(41
axax
axds
axadsEd x
o
x
ox
• Devido à simetria do problema as componentes dEy se anulam. Resta apenas a componente dEx.
yx EdEdEd
O campo elétrico criado por uma linha de carga
2/322 )(41
axadsxEd x
ox
x
ox a
axdsxEdE
2/322 )(41
aaxaxds
axaxE x
o
ax
o
2)(4
1)(4
12/322
2
02/322
• Q é a
carga total da linha
xo
aaxQxE
2/322 )(41
Exercício: Determine o campo elétrico no ponto P em termos da densidade de carga ρ.
Exercício: Repita o exercício de de acordo com o sistema de referência indicado na figura e determine o campo elétrico no
ponto P em termos da densidade de carga ρ.