Curas

Páginas: 6 (1257 palavras) Publicado: 15 de outubro de 2013
RESPOSTAS: CAMPO ELÉTRICO
1) COMO DEFINIMOS CAMPO ELETRICO?
É UM CAMPO VETORIAL; CONSISTE EM UMA DISTRIBUIÇÃO DE
VETORES; DEFINIMOS O CAMPO ELÉTRICO COLOCANDO-SEUMA
CARGA POSITIVA q0 , CHAMADA DE CARGA TESTE, EM ALGUM PONTO
PRÓXIMO
DO
CAMPO
CARREGADO,
MEDIMOS
A
FORÇA
ELETROSTÁTICA F QUE ATUA SOBRE A CARGA TESTE. O CAMPO
ELÉTRICO E NO PONTO P DEVIDO AO OBJETO CARREGADO É DEFINIDOCOMO E = F/q0.
2) CITE AS PROPRIEDADES DO CAMPO ELÉTRICO.
CAMPO VETORIAL; O MÓDULO DO CAMPO ELÉTRICO E, NO PONTO P É
E = F/ q0 ; A DIREÇÃO E O SENTIDO DE E SÃO IDENTICOS AOS DE F QUE
ATUA SOBRE A CARGA TESTE; NO S.I. N/C.
Ou caderno
3) COMO SE COMPORTAM AS LINHAS DO CAMPO ELÉTRICO?
AS LINHAS DO CAMPO ELÉTRICO SE ESTENDEM APONTANDO PARA
FORA DE UMA CARGA POSITIVA E PARA DENTRO DE UMA CARGANEGATIVA.
Ou caderno.
4) EXPLIQUE COMO SE DETERMINA UM CAMPO ELÉTRICO POR
UMA CARGA PUNTIFORME.
COLOCAMOS UMA CARGA TESTE POSITIVA q0 EM QUALQUER PONTO
DISTANTE r DA CARGA PUNTIFORME. DE ACORDO COMA LEI DE
COULOMB, O MÓDULO DA FORÇA ELETROSTÁTICA QUE ATUA
SOBRE A CARGA q0 É F = 1/ 4ПЄ0/ q q0/ r².
A DIREÇÃO DE F ESTÁ AO LONGO DE UMA LINHA RADIAL A PARTIR
DA CARGA PUNTIFORME, O MÓDULO DOVETOR CAMPO ELÉTRICO
OBTIDO É E = F/ q0. a DIREÇÃO E O SENTIDO DE E SÃO IDENTICOS
AOS DA FORÇA QUE ATUA SOBRE A CARGA TESTE POSITIVA.
5) PROVE EQUACIONALMENTE COMO SABEMOS
ELÉTRICO CRIADO POR UM DISCO NUM PONTO P.
dq = σ dA = σ (2πr) dr, carga do anel
Sendo σ a carga por unidade de área:
R→ O RAIO DO DISCO
q → uma carga positiva uniformemente
R → O RAIO DO ANEL

O

CAMPO

dr → ALARGURA RADIAL.
dA → a área diferencial do anel.
Desde que r = 0 até r = R e z permanece constante, obtemos

disco carregado
Supondo que z ≥ 0 e R → ∞ a equação reduz-se a

plano infinito

6) EXPLIQUE UM CAMPO ELÉTRICO CRIADO POR UM DISCO.
Um disco de raio R com uma carga positiva uniformemente distribuída sobre sua
face superior. O anel tem raio r e a largura radial dr. Ele cria uma campoelétrico
diferencial dE no ponto P sobre seu eixo central.
Para sabermos o campo elétrico num ponto P, distante z do disco sobre seu eixo
central podemos dividir o disco em anéis concêntricos somando-se as contribuições
de todos os anéis.
Para pontos muito próximos ao disco, o campo elétrico criado pelo disco é o mesmo
que seria obtido se o disco tivesse extensão infinita. Para pontos muitodistantes do
disco, o campo elétrico criado pelo disco se reduz ao de uma carga puntiforme.
7) POR QUE A FORÇA RESULTANTE EXERCIDA NO DIPOLO É ZERO?
Nas duas extremidades carregadas do dipolo, as forças eletrostáticas F e –F atuam
nas mesmas direções, mas sentidos opostos, com o mesmo módulo F = q · E. Assim
a força resultante exercida sobre o dipolo pelo campo é zero.
8) JUSTIFIQUE POR QUE O ƬRESULTANTE DO DIPOLO É DADO COMO:
Ƭ= F d/2 sen Ѳ + F d/2 sen Ѳ =F d sem Ѳ

Essas forças exercem um torque do seu resultante τ sobre o dipolo, em torno do seu
centro de massa, que podemos considerar como estando no ponto médio da linha
que liga as extremidades carregadas. Com r = d/2 podemos escrever o seu módulo.
9) PROVE EQUACIONALMENTE UM DIPOLO ELÉTRICO.
Com r = d/2 podemos escrever omódulo do torque resultante como:

Escrevendo o módulo de
momento de dipolo, qd.

τ

em termos dos módulos do campo elétrico, E e do

Podemos generalizar essa equação escrevendo-a da forma vetorial

torque sobre um dipolo

10) POR QUE PODEMOS ASSOCIAR ENERGIA POTENCIAL À
ORIENTAÇÃO DE UM DIPOLO ELÉTRICO?
O dipolo tem a sua menor energia potencial quando se encontra na posição deequilíbrio, isto é, quando seu momento p está alinhado com o campo E, nesse caso τ
= p x E = 0. Em qualquer outra posição a sua energia potencial é maior. Assim
podemos estabelecer uma comparação do dipolo com o pêndulo, que tem a sua
menor energia potencial na posição de equilíbrio, ou seja, no ponto mais baixo de
sua trajetória. Para girar o dipolo é preciso que algum agente externo...
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