Cap 22 CampoEletrico

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Capítulo 22
Capítulo 22 – Campos Elétricos
Física 3
22-2 O Campo Elétrico
Definimos o campo elétrico E
produzido pelo objeto carregado
através da equação:
Unidade de E : N/C.
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22-3 Linhas de Campo Elétrico
 A relação entre as linhas de campo e os vetores de campo é a
seguinte:
1. Em qualquer ponto, a orientação de uma linha de campo retilínea é a
orientação do campo elétrico E nesse ponto;
2. As linhas de campo são desenhadas de tal forma que o número de
linhas por unidade de área, medido em um plano perpendicular às
linhas, é proporcional ao módulo de E .
22-3 Linhas de Campo Elétrico
 As linhas de campo elétrico se afastam das cargas positivas (onde
começam) e se aproximam das cargas negativas (onde terminam).
 Em uma distribuição uniforme de cargas, todos os vetores E têm o
mesmo módulo. Este tipo de campo elétrico é chamado de campo
elétrico uniforme.
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22-3 Linhas de Campo Elétrico
Dipolo elétrico
22-4 Campo elétrico produzido por uma carga pontual
 ... De acordo com a Lei de Coulomb:
rF
r
qqk
  2 21
Neste caso, uma das cargas é a
“carga de prova” q0 :
Assim, o campo elétrico produzido por uma carga pontual é:
carga pontual
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22-4 Campo elétrico produzido por uma carga pontual
 Assim como a força resultante sobre uma partícula é a soma de
todas as forças envolvidas, o campo elétrico resultante também será
dado pela soma dos campos produzidos por duas ou mais cargas:
22-4 Exemplo 22-1
 A figura mostra três partículas de cargas q1 = +2Q, q2 = -2Q eq3 = -4Q, todas situadas a uma distância d da origem. Determine ocampo elétrico total E produzido na origem pelas 3 partículas.
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22-4 Exemplo 22-1
22-5 Campo elétrico produzido por um dipolo elétrico
O campo de um dipolo é a soma dos campos
produzidos pela carga + e carga - :
dipolo elétrico
Momento de dipolo: q.d (módulo)
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22-6 Campo elétrico produzido por uma linha de cargas
Considere um contínuo de cargas, onde λ é a
densidade linear de cargas, ou seja,
carga/comprimento.
anel carregado
22-7 Campo elétrico produzido por um disco carregado
Considere um contínuo de cargas, onde σ é a
densidade superficial de cargas, ou seja,
carga/área.
disco carregado
Fazendo R  ∞ e mantendo z finito, o
segundo fator entre parênteses tende a
zero :
placa infinita
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22-8 Uma carga pontual em um campo elétrico
A força eletrostática F que age sobre uma partícula carregada
submetida a um campo elétrico E tem o mesmo sentido de E se a carga
q da partícula for positiva e o sentido oposto se a carga q for negativa.
Qual a direção da força eletrostática
que age sobre o elétron na presença do
campo elétrico indicado?
22-8 Exemplo 22-4
Uma gota de tinta de massa m = 1,3 x 10-10 kg e uma carga negativa de
valor Q = 1,5 x 10-13 C penetra na região entre as placas, com
velocidade vx = 18 m/s. O comprimento L de cada placa é 1,6 cm. Asplacas estão carregadas e suponha que E esteja dirigido verticalmente
para baixo de módulo 1,4 x 106 N/C. Qual é a deflexão vertical da gota
ao deixar as placas?