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Campo elétrico
Giovanni Ávila
Física
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Multiplicação de vetor por um escalar
• Se o escalar é positivo, o vetor resultante terá a mesma direção e sentido do vetor original.
• Se o escalar é negativo, o vetor resultante terá a mesma direção e sentido oposto ao vetor original.
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Os campos gravitacional e elétrico
• Duas situações:
• O objeto produz o referido campo;
• O objeto é colocado em uma região onde há um campo de forças.
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Campo gravitacional
• A Terra cria em torno de si um campo gravitacional chamado de gravidade.
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Cálculo da gravidade
• Atenção: a gravidade não depende da massa do corpo que está sofrendo a sua ação.
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Campo elétrico
Unidade:N/C
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Campo elétrico
• Depende da carga geradora e não da carga que sofre a ação (aumento q, F também aumenta)
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Direção e sentido
• Multiplicação de vetor por escalar,então a força e o campo possuem a mesma direção e se:– a carga (q) for positiva, o mesmo sentido;– a carga (q) for negativa, sentidos opostos.
• Concluindo:
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Campo elétrico de uma carga puntiforme
• Depende da carga geradora;
• Do meio onde as cargas se acham;
• Dos aspectos geométricos (r).
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Vetor campo elétrico
• O vetor define como é o campo em um ponto.
cargas isoladas e distantes
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Linhas de força
• São tridimensionais em torno da carga.
• Divergem para carga positiva.
• Convergem para carga negativa.
• Campo é mais intenso onda existe maior densidade de linhas.
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Linhas de força
• São desenhadas de forma que o vetor campo elétrico seja tangente a ela e tenha mesmo sentido.
• A força elétrica que atua em uma carga q num ponto P de uma linha de força, também é tangente a linha do campo. (se q>0, tem o mesmo sentido; se q<0 tem sentido oposto.
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Linhas de força
• Duas ou mais linhas de força nunca se cruzam.
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Linhas de força
• O número de linhas que chegam ou saem do objeto é proporcional à quantidade de carga.
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Campo elétrico uniforme
• Produzido por placas planas eletrizadas.
• Representado pela distância entre as linhas.
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Campo elétrico uniforme
• Em qualquer ponto dessa região, apresenta mesmo valor, mesma direção e sentido.
• Não varia com o quadrado da distância à carga fonte.• Uma carga estará sujeita a forças de mesmo módulo.
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Duas placas de sinais opostos
• Soma vetorial dos campos.
• Campo externo nulo.
• Campo entre as placas duas vezes mais intenso.
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Pedaço de papel e bastão eletrizado
• Campo mais intenso onde as linhas são mais próximas.
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Movimento de uma carga em um campo uniforme
• Primeiro caso:– carga q colocada em repouso dentro do
campo• forças constantes;• aceleração constante;• módulo de velocidade aumentando;• MRUA.
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Movimento de uma carga em um campo uniforme
• Segundo caso: q é lançada com velocidade inicial paralela a linha de força.
• Considerar o sentido da velocidade inicial e da aceleração.
• Nesse caso: A positiva aumenta a velocidade e a negativa diminui.
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Movimento de uma carga em um campo uniforme
• Terceiro caso: q lançada com velocidade inicial perpendicular à linha de força.– A força e velocidade inicial são perpendiculares;– Após o início do movimento, a velocidade passa a ser
tangente à trajetória.– Movimento parabólico.
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Campo elétrico de um condutor extenso
• Densidade superficial de cargas: caracteriza maior ou menor concentração de cargas na superfície.
• Unidade: C/m2
• Como as cargas se repelem, se distribuem e alcançam o equilíbrio eletrostático.
• Campo elétrico interno não existe e externo é diretamente proporcional a densidade superficial de cargas.
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Campo de uma esfera condutora
• Como existe simetria podemos considerar uma carga pontual localizada no centro
• Campo no interior E=0 e no exterior
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Campo de um condutor não esférico
• Densidade de cargas maior nas pontas.
• Conhecido como “poder das pontas”.
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A blindagem eletrostática
• Equilíbrio eletrostático no interior: Gaiola de Faraday
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Campo elétrico de várias cargas
• Duas cargas estão fixas conforme a figura
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Campo elétrico de várias cargas
• O campo resultante será dado pela soma vetorial de com :
• Regra da soma de dois vetores: (Lei dos cossenos)
1
E2
E
21 EEEres
cos2 2121 EEEEEres