Campo eletrico

Páginas: 5 (1081 palavras) Publicado: 27 de abril de 2013
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ

Campus Iguatu

Campo Elétrico – Parte II


2013

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AGENDA DA AULA
1. Campo Elétrico

2. Campo elétrico de uma distribuição continua de cargas 3. Linhas de campo elétrico
4. Movimento de partículas carregadas em um campo elétrico uniforme

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1. Campo Elétrico
O campo elétrico E em um ponto no espaço édefinido como a força elétrica Fe agindo em uma carga de teste positiva q0, colocada neste ponto, dividida pelo módulo da carga de prova:

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1. Campo Elétrico
Dizemos que: Um campo elétrico existe em um ponto se uma carga de prova neste ponto experimenta uma força.
Na equação assume-se que q0 é suficientemente pequena de forma a não perturbar a distribuição de cargas responsável pelo campo 5

1. Campo Elétrico
Direção de um campo elétrico Carga positiva Carga Negativa

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1. Campo Elétrico
Campo elétrico devido a um conjunto de cargas
Em qualquer ponto P, o campo elétrico total devido a um conjunto de
cargas é igual à soma vetorial dos campos elétricos das cargas individuais.

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2. Campo elétrico de um distribuição contínua
Cálculo do campo elétrico
Parao elemento mostrado na figura

O campo elétrico aproximadamente:

resultante

é,

Como a distribuição é continua:

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O cálculo do campo elétrico de uma distribuição continua será ilustrado em alguns casos, nos quais assume-se que a carga é uniformemente distribuída.

Densidade de carga volumétrica

Densidade de carga superficial

Densidade de carga linear

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Campoelétrico devido a uma barra carregada
Para calcular o campo elétrico em um ponto P localizado ao longo do eixo de uma barra carregada, utiliza-se:

1 0

Campo elétrico de um anel uniformemente carregado
Para calcular o campo elétrico em um ponto P localizado ao longo do eixo central, perpendicular ao plano do anel, utiliza-se:

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As linhas de campo elétrico representam graficamente o campoelétrico e tem as seguintes propriedades: • E é tangente às linhas de campo elétrico em qualquer ponto; • E é maior quando as linhas estão mais juntas e menor quando estão mais separadas.

1 2

Linhas de campo para uma única carga

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As regras para representar as linhas de campo elétrico são as

seguintes:
• As linhas tem que começar em uma carga positiva e terminar em uma carganegativa; • O número de linhas deve ser proporcional ao módulo da carga; • Duas linhas de campo não podem se cruzar.

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As linhas de campo são consistentes com a expressão utilizada para E derivada da Lei de Coulomb? Considere uma superfície esférica imaginária de raio r concêntrica

com uma carga pontual. Conclui-se:
• O campo elétrico é o mesmo em qualquer ponto da esfera; • O número delinhas por unidade de area da esfera é N/4πr2. Como E é proporcional ao número de linhas por área, E varia com 1/r2.

1 5

Casos Particulares – Interações entre campos

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4. Cargas em um campo elétrico uniforme
Quando uma partícula de carga q e massa m é inserida em um campo elétrico E, a força elétrica exercida na carga é de qE. Aplicando a segunda Lei de Newton:

Se E éuniforme, então a aceleração é constante.

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5. Exercícios
1. Na figura, determine o ponto no qual o campo elétrico é zero.

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5. Exercícios
2.Três cargas pontuais são arranjadas como mostrado na figura.
a) Determine o vetor campo elétrico que as cargas 6.00 nC e -3.00nC juntas criam na origem. b) Determine a força exercida na carga 5.00nC.

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5. Exercícios
3. Um aneluniformemente carregado de raio 10 cm tem uma carga total de 75µC. Determine o campo elétrico no eixo do anel em

a) 1 cm e b) 5 cm do centro do anel.

2 0

5. Exercícios
4. Uma barra de 14 cm de comprimento está uniformemente carregada e tem uma carga total de – 22.0µC. Determine o módulo do campo elétrico ao longo do eixo do bastão em um ponto a 36 cm de seu centro.

2 1

5. Exercícios...
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