Técnico

Faculdade Anhanguera – Unidade Pelotas
Cursos de Engenharia Mecânica e Produção
Disciplina de Física 3

Eletrostática
Campo Elétrico de Distribuições Contínuas de
Carga e Dipolo Elétrico

2013/1

Campo Elétrico de Distribuições Contínuas de Carga
São os campos elétricos produzidos por um objeto (não pontual).
Vejamos como calcular a distribuição de cargas em uma, duas e três dimensões:
Distribuição de carga
Densidade linear de carga

Variável Unidade Expressão


Densidade superficial de carga  
Densidade volumétrica de carga  
Carga Pontual

Q

dQ
C/m  
(L  comprimento) dL dQ
2
 C /m  
(A  Área) dA dQ
3
C/m   
(V  Volume) dV C
 Q  n.e 

Exemplo:
1) Calcular a densidade superficial de cargas em uma superfície metálica retangular de 20cm por 10cm, sabendo que temos
5.1014 elétrons extras na superfície.

Área  0,2m.0,1m  0,02m

0,1m
2

0,2m

dQ

(como a área e a carga são constantes) dA 
14
19
Q n.e
5.10 .( 1,6.10 )
 

A
A
0,02
C
  0,004 2 m Exemplo:
2) Calcular a densidade superficial de cargas em uma superfície metálica esférica de uma esfera de 15cm de raio, sabendo que temos 800.1014 elétrons faltando na superfície.

Área da esfera  4. .R  4. .15  2,827.10 cm
2

2

3

dQ

(como a área e a carga são constantes) dA 
14
19
Q n.e
800.10 .1,6.10
 

A
A
2,827.103
C
R=0,15m
  4,53 2 cm 2

Campo Elétrico de Distribuições de
Contínuas de Cargas
O campo elétrico do lado de fora de uma casca esférica uniformemente carregada de raio R e carga total q aponta na direção radial e tem um módulo dado por:

N
Unidade  
C
r  distância entre o centro da casca
1
q
E
. 2
4. . 0 r

e o ponto no qual o campo E é medido
OBS:
a) a carga se comporta, para pontos externos, como se estivesse concentrada no centro da esfera.
b) O campo do lado de dentro de uma casca esférica uniformemente carregada