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1 Física III Teórica e Experimental Lei de Coulomb Revisão e Exercícios – Aula 01 e 02 CONTEÚDO TEÓRICO Luiz G. R. Tonini – 2021/3 2 UNIDADE 1: CAMPO ELÉTRICO 1. O conceito de Carga Elétrica 2. Lei de Coulomb 3. Conceito de Campo Elétrico e linhas de Campo Elétrico 4. Campo de uma Carga puntiforme 5. Campo de sistemas e distribuições contínuas de Carga UNIDADE 2: LEI DE GAUSS 1. Conceito de fluxo do Campo Elétrico 2. Lei de Gauss 3. Aplicações a problemas com simetria plana, cilíndrica e esférica 4. Campo Elétrico em condutores 3 k q q Lei de Coulomb CAMPO ELÉTRICO 4 1. Duas partículas de cargas elétricas Q1 = 4,0 . 10 -16 C e Q2 = 6,0 . 10 -16 C estão separadas no vácuo por uma distância de 3,0 . 10-9 m. Sendo K0 = 9 . 10 9 N.m2/ C2, a intensidade da força de interação entre elas, em Newtons, é de? 2. De acordo com a Lei de Coulomb, assinale a alternativa correta: a) A força de interação entre duas cargas é proporcional à massa que elas possuem; b) A força elétrica entre duas cargas independe da distância entre elas; c) A força de interação entre duas cargas elétricas é diretamente proporcional ao produto entre as cargas; d) A força eletrostática é diretamente proporcional à distância entre as cargas; e) A constante eletrostática K é a mesma para qualquer meio material. Lei de Coulomb CAMPO ELÉTRICO 5 1. Duas partículas eletricamente carregadas com +8,0 . 10-6 C cada uma são colocadas no vácuo a uma distância de 30cm, onde K0 = 9 . 10 9 N.m2/C2. A força de interação entre essas cargas é? 2. Na figura estão representadas duas partículas de cargas de mesmo sinal, cujos valores são q1 = 5,0 μC e q2 =7,0 μC. Elas estão separadas no vácuo por uma distância d = 4,0 m. Qual o módulo das forças de interação elétrica entre essas partículas? Lei de Coulomb CAMPO ELÉTRICO 6 É a região em torno de uma carga elétrica dentro da qual ela exerce ações de origem elétrica Definição de campo elétrico CAMPO ELÉTRICO 7 Variação de energia experimentada por um corpo ao se deslocar de um ponto para outro no interior de um campo. 𝜍 = 𝐹 ∙ 𝑑 Definição de Trabalho CAMPO ELÉTRICO 8 Potencial elétrico (tensão) é energia potencial por unidade de carga Definição de potencial CAMPO ELÉTRICO 9 As carga POSITIVAS se deslocam do ponto de MAIOR para o ponto de MENOR potencial, enquanto as NEGATIVAS se deslocam do ponto de MENOR para o ponto de MAIOR potencial. A diferença (VA-VB) é denominada de diferença de potencial (ddp) e normalmente representada por VAB, U ou simplesmente V (TENSÃO) Definição de potencial CAMPO ELÉTRICO 10 Na figura abaixo, quatro partículas formam um quadrado. As cargas são q1 = q4 = Q e q2 = q3 = q. (a) Qual deve ser o valor da razão Q/q para que a força eletrostática total a que as partículas 1 e 4 estão submetidas seja nula? (b) (b) Existe algum valor de q para o qual a força eletrostática a que todas as partículas estão submetidas seja nula? Justifique sua resposta. Atividades CAMPO ELÉTRICO 11 Atividades CAMPO ELÉTRICO A Fig. 21-30 mostra um sistema de quatro partículas carregadas, com fJ = 30,0° e d = 2,00 cm. A carga da partícula 2 é q2 = +8,00 X 10- 19 C; a carga das partículas 3 e 4 é q3 = q4 = - 1,60 X 10-19 C. (a) Qual deve ser a distância D entre a origem e a partícula 2 para que a força que age sobre a partícula 1 seja nula? (b) (b) Se as partículas 3 e 4 são aproximadas do eixo x mantendo-se simétricas em relação a esse eixo, o valor da distância D é maior, menor ou igual ao do item (a)?
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