Tópicos de Física 3 - Caderno de Estudos-016-018

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14 CADERNO DE ESTUDOS
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2
2
2
carga elétrica
total Q
área total
A
s
m
 5 
Q
A
Densidade superficial de cargas
A densidade superficial média de cargas 
(σ
m
) em um condutor de superfície externa de 
área total A, eletrizado por uma carga Q e em 
equilíbrio eletrostático é:
O poder das pontas
Verifica-se experimentalmente que o módulo da densidade superficial de cargas em 
um condutor eletrizado é maior em regiões de maior curvatura. O módulo da densidade 
é ainda maior em regiões pontiagudas, e esse comportamento é conhecido por poder das 
pontas. Como consequência, devido à maior concentração de cargas, a intensidade do 
campo elétrico é maior em torno das regiões pontiagudas que em torno das outras regiões 
do condutor.
Campo elétrico criado por um condutor eletrizado
No interior de um condutor eletrizado em equilíbrio eletrostático, o vetor campo elétrico 
é nulo.
Na superfície externa de um condutor eletrizado em equilíbrio eletrostático, o vetor 
campo elétrico é indeterminado.
Campo elétrico criado por um condutor esférico eletrizado
Nos pontos internos de um condutor esférico eletrizado, o campo elétrico é nulo.
Na região externa ao condutor esférico eletrizado:
B
a
n
c
o
 d
e
 i
m
a
g
e
n
s
/A
rq
u
iv
o
 d
a
 e
d
it
o
ra
E
ext
 5 k
|Q|
d2
E
próx
 5 k
|Q|
r2
Nas proximidades da superfície desse condutor, d > r. Então:
O campo elétrico uniforme tem as seguintes características:
• intensidade: E 5 
| |
2ε
s
;
• direção: perpendicular à superfície;
• sentido: de afastamento ou de aproximação em relação à superfície, dependendo do 
sinal de sua carga elétrica.
O campo elétrico é uniforme em uma região do espaço em que o vetor do campo elé-
trico (E &) tem, em todos os pontos, a mesma intensidade, a mesma direção e o mesmo 
sentido.
Campo elétrico uniforme
152 | CAMPO ELÉTRICO
 1. (UFPB) 
Impressoras de jato de tinta funcionam pelo envio sobre o papel de gotas de tinta eletricamente carregadas, 
que são aceleradas através de um campo elétrico. A gota é inserida em uma região onde há um campo 
elétrico uniforme criado por duas placas paralelas carregadas, conforme mostrado na figura abaixo, e é 
acelerada para a esquerda.
Uma gota de massa m 5 1026 kg adquire uma aceleração a 5 2,0 m/s2, em um campo elétrico de intensi-
dade E 5 5 ? 106 N/C.
Considerando essas informações e desprezando a ação da gravidade, conclui-se que a carga elétrica da 
gota corresponde a: 
a) 2 ? 10213 C
b) 4 ? 10213 C
c) 6 ? 10213 C
d) 8 ? 10213 C
e) 10 ? 10213 C
Resolução:
A força aplicada na partícula eletrizada é dada por:
F 5 q E
Assim:
F 5 m a (2a Lei de Newton)
Então:
q E 5 m a
q ? 5 ? 106 5 1026 ? 2,0
q 5 4 ? 10213 C
Resposta: B
Aplique o que aprendeu
Exercício resolvido
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/U
F
P
B
, 
2
0
1
3
.
16 CADERNO DE ESTUDOS
Quest›es
1. (Vunesp -SP) 
 Há pouco mais de 60 anos não existiam microchips, transistores ou 
mesmo diodos, peças fundamentais para o funcionamento dos atuais 
eletroeletrônicos. Naquela época, para controlar o sentido da corren-
te elétrica em um trecho de circuito existiam as válvulas diodo.
 Nesse tipo de válvula, duas peças distintas eram seladas a vácuo: o 
emissor, de onde eram extraídos elétrons e a grade, que os recebia. 
O formato do emissor e da grade permitia que entre eles se estabe-
lecesse um campo elétrico uniforme.
 O terno de eixos desenhado está de acordo com a posição da válvula 
mostrada na figura anterior.
 Para que um elétron seja acelerado do emissor em direção à grade, deve 
ser criado entre estes um campo elétrico orientado na direção do eixo:
a) x, voltado para o sentido positivo.
b) x, voltado para o sentido negativo.
c) y, voltado para o sentido positivo.
d) z,voltado para o sentido positivo.
e) z,voltado para o sentido negativo.
grade emissor
z
y
x
2. (Uece) 
 Precipitador eletrostático é um equipamento que pode ser utilizado para remoção de pequenas partícu-
las presentes nos gases de exaustão em chaminés industriais. O princípio básico de funcionamento do 
equipamento é a ionização dessas partículas, seguida de remoção pelo uso de um campo elétrico na 
região de passagem delas. Suponha que uma delas tenha massa m, adquira uma carga de valor q e fique 
submetida a um campo elétrico de módulo E. A força elétrica sobre essa partícula é dada por:
a) mqE b) mE/q c) q/E d) qE
B
a
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