Analise de campo elétrico

Páginas: 6 (1263 palavras) Publicado: 28 de junho de 2011
Introdução

Estudos, além de conceitos, com o objetivo de analisar as linhas de superfícies equipotenciais, ou seja, de mesma medida, criando e verificando as relações entre elas, tais superfícies serão criadas por duas cargas cilíndricas, as quais serão feitos experimentos, além de analisar o campo elétrico criado nesses experimentos.
Verificaremos se há variação dessassuperfícies e quais os motivos de tal mudança. Estudando sua forma gráfica e comparando suas mudanças.

O conceito de Campo Elétrico
Michael Faraday (1791 – 1867) foi o primeiro a propor o conceito de campo elétrico e também contribuído com outros trabalhos para o eletromagnetismo, posteriormente este conceito foi aprimorado com os trabalhos de James Clerk Maxwell, discípulo de Faraday.O conceito de campo elétrico surgiu da necessidade de explicar a ação de forças à distância. Podemos dizer que o campo elétrico existe numa região do espaço quando, ao colocarmos uma carga elétrica (q) nessa região, tal carga é submetida a uma força elétrica F..
O campo elétrico pode ser entendido como sendo uma entidade física que transmite a todo o espaço a informação da existênciade um corpo eletrizado (Q) e, ao colocarmos uma outra carga (q) nesta região, será constatada a existência de uma força F de origem elétrica agindo nesta carga (q).
É importante este momento, fazer uma analogia entre o campo elétrico e o campo gravitacional de um planeta. Ao redor de um planeta, existe um campo gravitacional devido a sua massa, análogo ao campo elétrico que existe em tornode uma esfera eletrizada. Percebemos então, uma analogia entre as grandezas físicas de massa e carga elétrica, como sendo responsáveis por gerar os campos, gravitacional e elétrico respectivamente.
Para definir, matematicamente, o campo elétrico é necessário definirmos uma grandeza física que o represente. Esta grandeza é o vetor campo elétrico. Considerando a definição utilizadaanteriormente, o vetor campo elétrico é dado por:

(lembrando que E e F são vetores)
A força F, à qual a carga q fica submetida será atrativa ou repulsiva, dependendo do sinal de q.
A direção do vetor campo elétrico terá a mesma direção da reta que une o ponto considerado e a carga de geradora (Q). Já o sentido do vetor campo elétrico, depende do sinal da carga geradora (Q):
Ocampo elétrico gerado por uma carga elétrica (Q) positiva é de afastamento e, o campo elétrico gerado por uma carga elétrica (Q) negativa é de aproximação. O sentido do campo elétrico independe do sinal da carga (q) que sofre a ação da força F.
Superfícies e Linhas Equipotenciais
O potencial elétrico pode ser representado por linhas equipotenciais e no caso de três dimensões por superfíciesequipotenciais.
As superfícies equipotenciais são aquelas onde o potencial elétrico é o mesmo em qualquer ponto. Isto significa que a diferença de potencial entre dois pontos, pertencentes a esta superfície, é igual a zero e, portanto, o trabalho para deslocar uma partícula carregada, é nulo.
Uma conseqüência da definição de superfície equipotencial é que o campo elétrico deve serperpendicular a ela em qualquer ponto. Isto significa que a componente do campo elétrico, tangencial à superfície S, é nula.
Fig. 1- Linhas equipotenciais e campo elétrico [pic]

O potencial, devido a uma carga puntiforme, depende da distância radial à carga. Assim, todos os pontos, em uma superfície esférica de raio R, têm o mesmo valor para o potencial. Isto significa que,espacialmente, as superfícies equipotenciais são esferas concêntricas. Em um plano, estas equipotenciais são círculos concêntricos como desenhado na Fig.2(a). As linhas contínuas, nas figuras Fig.2(c-b), representam as equipotenciais para um dipolo elétrico e duas cargas positivas, respectivamente. Nos três casos, Fig.2(a-c), o campo E é representado pelas linhas pontilhadas.

Fig.2...
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