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ELETROSTÁTICA
Campo elétrico
Certamente você já chegou perto do
televisor e sentiu seus pêlos ficarem
arrepiados? Ou mesmo manuseando
sacos de supermercados?
Em torno da Terra, devido à sua massa, existe um
campo gravitacional, onde a cada ponto
associamos um vetor g.
Campo elétrico
P
P
Campo elétrico
Um corpo eletrizado, devido à sua carga elétrica, cria
ao seu redor um campo elétrico. Em cada ponto surge
um vetor campo elétrico.
Q
+ q
F O campo elétrico é uma
propriedade influenciada
pela presença da carga Q,
que não depende da carga
de prova q para sua
existência.
Campo elétrico
O campo elétrico é
a região
influenciada pela
carga Q, em que
qualquer carga de
prova q nela
colocada estará sob
a ação de uma
força de origem
elétrica.
Vetor campo elétrico
Intensidade:
P
E = F Unidade S.I.: N/C |q|
→ →
Direção: o vetor E têm a mesma direção do
vetor F
→
→
Sentido: depende da carga de prova
q > 0, E e F tem o mesmo sentido → →
q < 0, E e F tem sentidos opostos → →
+ P
-
P
F E → →
F E → →
+
Exemplo 01
Uma carga positiva Q está fixa em um ponto no
espaço como indica a figura abaixo.
a) Represente o vetor campo elétrico em cada um dos
pontos que estão próximos a carga Q.
b) Colocando no ponto P1 uma carga de prova positiva
q desenhe o vetor força elétrica neste ponto.
Exemplo 01
+
P1
P2
P3
P4 E2
→ E4
→
E1
→
E3
→
+ q
F1
→
Exemplo 02
Devido ao campo elétrico gerado por uma carga Q, a
carga q = + 2 . 10-5 C fica submetida à força elétrica F
= 4 . 10-2 N. Determine o valor desse campo elétrico.
E = F
q
E = 4 . 10-2
2 . 10-5
E = 2 . 103 N/C
Linhas de força
Estas linhas são a representação geométrica
convencionada para indicar a presença de campos
elétricos, sendo representadas por linhas que
tangenciam os vetores campo elétrico resultante em
cada ponto, logo, jamais se cruzam.
Linhas de força
Campos gerado por cargas
positivas têm linhas de força
divergentes.
Campos gerado por cargas
negativas têm linhas de
força convergentes.
Linhas de força
Linhas de força
O campo elétrico é sempre tangente as linhas de
força em cada ponto.
E →
E →
E →
E →
E o número de linhas de força por unidade de volume
representa qualitativamente a intensidade do vetor
campo elétrico.
Campo elétrico uniforme
É aquele em que o vetor campo elétrico é o mesmo
em todos os pontos.
As linhas de força de um
campo elétrico uniforme
são retas paralelas
igualmente espaçadas e
de mesmo sentido.
Campo elétrico de uma carga
pontual
O vetor campo elétrico num ponto P, situado a uma
distância d da carga, tem intensidade E que
depende do meio onde a carga se encontra.
P
Q
d
E = k . |Q|
d2
Campo elétrico de uma carga
pontual
Se Q for positiva o vetor campo elétrico é de
afastamento.
P
+ Q
E →
Se Q for negativa o vetor campo elétrico é de
aproximação.
P
- Q
E →
Exemplo 03
Considere uma carga Q, fixa, de – 5 . 10-6 C, no vácuo
onde ko = 9 . 109 Nm2/C2.
a) Determine o campo elétrico criado por essa carga
num ponto A localizado a 20 cm da carga;
b) Determine a força elétrica que atua sobre uma
carga q = 4 . 10-6 C colocada no ponto A.
Exemplo 03
a)
E = Ko . |Q|
d2
E = 9 . 109 . 5 . 10-6
(2 . 10-1)2
E = 45 . 103
4 . 10-2
E = 11,25 . 105 N/C
ou E = 1,125 . 106 N/C
Exemplo 03
b)
E = F .
|q|
1,125 . 106 = F .
4 . 10-6
F = 1,125 . 106 . 4 . 10-6 F = 4,5 N
Campo elétrico gerado por várias
cargas elétricas
+
QA
+
QB
P
EB →
dA
dB
EA →
ER →
ER = EA + EB
→ → →
Exemplo 04
Determine a intensidade do campo elétrico resultante
no ponto P, sabendo que ele foi gerado exclusivamente
pelas duas cargas elétricas da figura.
Temos ainda: Q1 = + 6,0pC; Q2 = + 2,0pC; K0 = 9,0 .
109 unidade no SI.
10 cm 10 cm
Q1 Q2
Exemplo 04
E1 = Ko . |Q| = 9 . 109 . 6 . 10-9 = 54 = 54 . 102 N/C
d2 (10-1)2 10 -2
10 cm 10 cm
Q1 Q2
E1 →
E2 →
E2 = Ko . |Q| = 9 . 109 . 2 . 10-9 = 18 = 18 . 102 N/C
d2 (10-1)2 10 -2
ER = E1 – E2 = 54 . 102 - 18 . 102 = 36 . 102 N/C
ER →
![Campo Elétrico [Estático]](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/55a079591a28abb7128b471d/campo-eletrico-estatico.jpg)
