Campo ElétricoConceito e Matemática

Como uma carga “sabe” que a outra está lá?Mesmo à distância, elas se atraem ou se

repelem.Ainda não foi descoberto “nada material”

entre elas.

FEL FEL

Para responder isso, dois esclarecimentos:Outras dimensões não é coisa de filme de

ficção científica.Ver filme “Planolândia”.

Analogia: garotos jogando bolinha de gude...

Analogia das Bolinhas de GudeUm rapaz

observa da janela de um prédio....

...um menino jogar bolinhas de gude num tanque de areia.

Analogia das Bolinhas de Gude

Ele percebe que as bolinhas são “REPELIDAS” por certos lugares e “ATRAÍDAS” por outros.

Qual é a explicação para isso?

Analogia das Bolinhas de Gude

Simples! Morros e buracos na areia, e a atração da gravidade!

Analogia das Bolinhas de Gude

Através do quê as cargas “percebem-se” umas às outras?Deformações no espaço-tempo em outras dimensões.

Essas deformações são chamadas CAMPOS ELÉTRICOS.

Calculando o campo elétrico.Q está gerando um campo elétrico.q está recebendo este campo.Se trocarmos q por 5C, qual

será a força que receberá devido ao MESMO campo, no mesmo local?

+

+ FEL = 10 N

q = 4C

QNão use regra-de-três!

Calculando o campo elétrico. O campo elétrico gerado por Q

produz 10N para 4C, ou seja, 10N ÷ 4C = 2,5N/C.

Dizemos que o campo elétricoE = 2,5N/C.

Logo, com 5C, teremos5×2,5 = 12,5N de força sobre q.

+

+ FEL = 12,5 N

q = 5C

QLogo, campo elétrico

E = F/qq está “recebendo” o campo.

E=2,5N

/

C

Calculando o campo elétrico.O campo existe

mesmo sem q no local.

É uma grandeza vetorial.

+Q

E=2,5N

/

C

E = F/qF = kQq/d²

Então: E = kQ/d²Q é a carga que

gera o campo.

Soma de campo elétrico.

+Para saber a direção do campo

das cargas Q, pense numa carga q de teste positiva.

Se o ângulo for 90o, o campo resultante é obtido por Pitágoras. Se não:ER² = E1² + E2² + 2·E1·E2·cosα

-E2E1

ER

Energia Potencial ElétricaConceito e Matemática

Energia potencial elástica.Quando esticamos

o elástico, “guardamos” energia nele.

A energia é transferida para o carrinho, que ganha velocidade.

Energia potencial ELÉTRICAComo um elástico esticado, duas cargas

também “guardam” energia.

A energia potencial elétrica é dada por

EP = k·Q·q/d

FEL FEL

VoltagemTambém conhecido como POTENCIAL ou

TENSÃO.Conceito e Matemática

Calculando a voltagem. Q está gerando um campo elétrico. q está recebendo este campo. Por causa disso, q possui certa ENERGIA

EP.

Se trocarmos q por 3C, qual será a energia que terá devido ao MESMO campo, no mesmo local?

+

+ EP = 20 Jq = 5C

QNão use regra-de-três!

Calculando a voltagem. O campo elétrico gerado por Q

produz 20J para 5C, ou seja, 20J ÷ 5C = 4J/C.

Dizemos que o POTENCIAL naquele ponto é U = 4J/C ou 4Volts.

Logo, com 3C, teremos3×4 = 12J de energia em q.

+

+ FEL = 12,5 N

q = 5C

QLogo, campo elétrico

U = EP/qq está “recebendo” o campo.

U =

4V

Voltagem = POTENCIAL.O potencial existe

mesmo sem q no local.

É uma grandeza escalar.

É negativo se Q for negativo.

+Q

U =

4V

U = EP/q

EP = kQq/d

Então: U = kQ/dQ é a carga que

gera o campo.