Campo eltrico: Lei de Coulomb
Lei de Coulomb
8) Determine a intensidade e o sentido da fora entre duas cargas QA=10C e QB=2nC,
no vcuo, distantes 3 cm uma da outra.
9) Qual deve ser a distncia entre duas cargas puntiformes q1=26,0C e q2=-47,0C,
para que o mdulo da fora eletrosttica entre elas seja de 5,70N?
10) A figura abaixo mostra duas cargas q1 e q2, mantidas a uma distncia fixa d uma da
outra. (a) Qual o mdulo da fora eletrosttica que atuas sobre q1? Suponha
q1=q2=20,0 C e d=1,50 m. b) Uma terceira carga q3=20,0C trazida e colocada na
posio da figura. Qual o mdulo da fora eletrosttica sobre q3?
Como uma carga sente a presena da outra
carga?
Campo eltrico Er
Uma carga cria um campo eltrico que pode ser representado por linhas de campo radiais
orientadas, sendo que sua unidade de medida newton/coulomb (N/C)
Calculo da intensidade de um campo eltrico:
Comportamento das linhas de campo eltrico
Quando duas cargas de sinais contrrios esto
prximas, as linhas divergentes da carga eltrica
positiva tendem a convergir para a carga negativa.
Quando duas cargas de mesmos sinais esto
prximas, se elas so positivas, as linhas de campo
so divergentes para ambas as cargas, e se elas
so negativas, as linhas de campo so so negativas, as linhas de campo so
convergentes para ambas as cargas
Exemplo de um campo eltrico uniforme
Calculo da fora eletrosttica
Carga eltrica colocada em um campo eltrico uniforme ficar sujeita a uma fora:
EQFrr
=
Se a carga positiva, a fora age no mesmo sentido da linha de campo
Se a carga negativa, a fora age no sentido contrrio ao da linha do campo.
1) Na figura abaixo, consideremos que a carga QA=20nC esteja fixa. Uma carga QB=10nC
colocada num ponto da superfcie de raio d1=1m, em que o campo tem mdulo E1.
Determine a intensidade e o sentido da fora F1 que age na carga QB.
2) Qual deve ser o mdulo de uma carga puntiforme escolhida de modo a criar um campo
eltrico de 1,00 N/C em pontos a 1,00 m de distncia?eltrico de 1,00 N/C em pontos a 1,00 m de distncia?
3) (a) Calcule o campo eltrico resultante em q3. Suponha que q1=q2=q3=20,0 C e
d=1,50 m. (b) Calcule a fora eltrica resultante na carga q3.
4) Na figura, quatro cargas esto localizadas nos vrtices de um quadrado e mais quatro
cargas se encontram nos pontos mdios dos lados do quadrado. A distncia entre cargas
adjacentes sobre o permetro do quadrado d. Qual o mdulo, a direo e o sentido do
campo eltrico no centro do quadrado?
5) Um eltron liberado a partir do repouso num campo eltrico uniforme de mdulo
2,00.104 N/C. Calcular a acelerao do eltron. Dados massa do eltron:9,11.10-31 kg.
Potencial eltrico
Cada ponto dessa regio existe um potencial
eltrico
Clculo do potencial eltrico (unidade Volts (V)) de uma carga Q
Uma carga positiva cria ao seu redor potenciais positivos e uma carga negativa cria ao
seu redor potenciais negativos
Superfcie equipotencialSuperfcie equipotencial
Princpios da eletrodinmica
Tenso eltrica
Carga q colocada em um ponto A sujeito a um campo eltrico criado por +Q
O potencial do ponto A menor que o do ponto B VA
A diferena de potencial eltrico entre dois pontos denominado tenso eltrica
Num circuito, indica-se uma tenso por uma seta voltada
para o ponto de maior potencial.
Lembrando que a unidade de tenso eltrica Volt (V)
A gua se desloca da caixa dgua A para a B.
Cada ponto do espao possui um potencial
gravitacional que proporcional sua altura.
A corrente de gua existe por causa da diferena de
potencial gravitacional entre as caixas dgua
Analogia entre outros ramos da fsica
Corrente eltrica
Aplicando uma diferena de potencial num
condutor metlico, os seus eltrons livres
movimentam-se de forma ordenada no
sentido contrrio ao do campo eltrico.
A movimentao das cargas eltricas
denomina-se corrente eltrica:
Unidade de medida no SI o ampre (A)
Clculo da corrente eltricaClculo da corrente eltrica
A intensidade da corrente eltrica a medida da
variao da carga Q (em coulomb), por meio da seo
transversal de um condutor durante um intervalo de
tempo t
Corrente convencional
Evitar o uso do valor negativo para
corrente: considera-se que a corrente
eltrica num condutor metlico seja
formada por cargas positivas, indo,
porm do potencial maior para o
menor
Corrente sai do plo positivo da Corrente sai do plo positivo da
bateria (maior potencial) e retorna ao
seu plo negativo (menor potencial)
Fonte de tenso ou alimentao
6) Um fio metlico percorrido por uma corrente eltrica contnua e constante. Sabe-se
que uma carga eltrica de 32 C atravessa uma seo transversal do fio em 4,0 s.
Determine:
a) A intensidade da corrente eltrica.
b) O nmero de eltrons que atravessa uma seo do condutor no referido intervalo de
tempo.
7) Um fio de cobre, de rea de seo transversal 5,0.10-3 cm2, percorrido por uma7) Um fio de cobre, de rea de seo transversal 5,0.10-3 cm2, percorrido por uma
corrente contnua de intensidade 1,0 A. Determine:
a) O nmero de eltrons passando por uma seo transversal do condutor em 1,0s.
b) A velocidade mdia dos eltrons, sabendo que existem 1,7. 1022 eltrons livres por
g/cm3.
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