Senhor

Universidade Federal do Paraná
Setor de Ciências Exatas
Departamento de Física

Física Geral B – Prof. Dr. Ricardo Luiz Viana

Aula 3 – Campo Elétrico

Campo Escalar: a cada ponto de uma região do espaço está associada uma grandeza escalar. (Ex.: campo de temperatura T = T(x,y,z))
Campo Vetorial: a cada ponto está associada uma grandeza vetorial. Ex.: campo elétrico

E = E(x,y,z)

Quando se coloca uma carga puntiforme (carga de prova) q0 positiva num ponto do espaço onde há um campo elétrico E, aparece uma força elétrica

F = qo E.

Nesse caso, a força tem a mesma direção e sentido do campo E. Se a carga for negativa, os sentidos de F e E são opostos.

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Unidade no Sistema Internacional: [E] = [F]/[q] = N/C

Problema resolvido: Uma gotícula esférica e carregada de água com 1,20 μm de diâmetro está suspensa no ar por ação de um campo elétrico de módulo E = 462 N/C, apontando verticalmente para baixo. (a) Qual o peso da gota? (b) Quantos elétrons em excesso ela possui?

Solução: (a) O peso da gota é

P = mg = ρ V g = ρ (4/3) π r3 g = 1000 (4/3) 3,14 x (1,20 x 10-6 / 2) x 9,81

P = 8,876 x 10-15 N

(b) Se a gota está em equilíbrio estático, o seu peso é igual em módulo à força elétrica

P = mg = qE

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Se há N elétrons em excesso na gota, q = N e

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Problema proposto: O campo elétrico próximo à superfície da Terra tem uma intensidade média aproximadamente igual a 150 N/C, apontando para baixo. Um mágico deseja criar um truque fazendo flutuar uma esfera de 450 g carregando-a eletricamente. Quantos elétrons deverão ser retirados ou acrescentados à esfera para que isso ocorra? Qual a proporção desse número para a quantidade total de elétrons dessa esfera?

Michael Faraday, no começo do Século XIX, criou uma forma de visualizar o campo elétrico, por meio das linhas de campo ou linhas de força.
Propriedades das linhas de força: i) a tangente à linha de força num dado ponto é a direção do vetor campo