física eletrostática – lei de coulomb eduardo kilder e ilan rodrigues
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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