FE_02_CampoE

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Fenômenos
Eletromagnéticos
Tina Armond
tina@ufsj.edu.br
Campo Elétrico
Campo Elétrico
O campo elétrico num ponto do espaço é definido como a razão entre a força 
elétrica agindo numa partícula de teste qo e a magnitude dessa carga de teste:
Campo criado por uma carga puntual:
Campo criado por um grupo de cargas:
Exemplo1: 
Campo criado por duas cargas no ponto P
 
E1 só tem componente em y. As componentes x e y de E2 são:
e
Exemplo 2:
Campo elétrico de um dipolo (ao longo do eixo perpendicular à
linha que liga as duas cargas):
Um dipolo elétrico é caracterizado por duas cargas de valor igual com sinais opostos, separadas por 
uma distância d (d = 2a no exemplo acima).
p = q d é chamado de momento de dipolo, e pode ser representado na forma vetorial se fizermos o 
vetor d apontando na direção da linha que liga as duas cargas p⃗=q d⃗ .
Linhas de campo (representação visual do campo elétrico)
Em cada ponto do espaço, o campo elétrico é um vetor tangencial à linha de de campo.
O número de linhas de campo por unidade de área é proporcional à intensidade do campo elétrico.
 
 EA > EB
Campo Elétrico de uma distribuição de cargas
A distribuição pode ser em um volume, em uma superfície, ou sobre uma linha de cargas.
Cada elemento de carga dq é tratado como uma carga puntual.
O campo elétrico total é calculado pela integral dos campos criados por todos os 
elementos de carga.
Densidade de cargas:
Exemplo 3:
Seja um anel de raio a, uniformemente carregado com carga total Q.
Calculemos o campo elétrico em um ponto P ao longo do eixo que passa 
perpendicularmente pelo centro do anel.
Exemplo 4:
Seja um disco de raio R, carregado uniformemente com densidade de carga s.
Calculemos o campo elétrico em um ponto P ao longo do eixo que passa 
perpendicularmente pelo centro do disco.
 Se R >> x:
 
 ( ~ plano infinito, E uniforme)
Exemplo 5:
Seja uma linha reta de comprimento 2a, com carga Q uniformemente distribuida.
Calculemos o campo elétrico em um ponto P ao longo do eixo que passa 
perpendicularmente pelo centro da linha. 
 
 Se a >> x: 
Movimento de uma carga em um campo elétrico
Na presença de um campo elétrico, a carga sente uma força F⃗=q E⃗ .
Logo, ela também sofre uma aceleração, que pode ser determinada pela segunda lei de 
Newton: F⃗=m a⃗ → a⃗ =
q E⃗
m
Se o campo elétrico for uniforme, também será a aceleração, e o corpo se move seguindo as 
equações de movimento retilíneo acelerado.
Imagens e exemplos dessa apresentação retiradas dos livros texto:
Física para cientistas e engenheiros, v.3 Eletricidade e Magnetismo. SERWAY, Raymond A. 
Fundamentos de física, v.3 - Eletromagnetismo. HALLIDAY, David.