Campo Elétrico

Prévia do material em texto

Campo 
Elétrico 
Profª Ariane Braga 
O que é Campo Elétrico? 
 É um campo de força provocado pela ação de 
cargas elétricas. E essas cargas estão sujeitas a 
forças elétricas de repulsão ou de atração. 
𝐸 =
𝐹 
𝑞
 
Unidade no SI 
 
newton/coulomb => N/C 
Lembrando a Lei de Coulomb 
𝐹 = 𝑘
𝑞 𝑞
𝑟²
 𝐹 = 𝑞 𝐸 
𝐹 = 𝐹 
𝑞 𝐸 = 𝑘
𝑞 𝑞
𝑟²
 
𝐸 = 𝑘
𝑞
𝑟²
 
Corpo de prova 
 Essa carga atua um parâmetro para 
medir o valor do campo criado pelas 
demais cargas. 
 Em uma distribuição de cargas no 
espaço vazio afeta todos os pontos do 
espaço, produzindo em cada um deles 
um calor do campo elétrico, e a carga 
de prova revela a existência deste 
campo pela força nela exercida. 
 Devemos lembrar que a carga de prova 
também cria a seu próprio campo e 
pode perturbar a distribuição das demais 
cargas eletrostáticas. 
 Para minimizar essa perturbação, deve-se 
tomar o valor da carga de prova tão 
pequeno quanto possível. 
Linhas de Força 
 Sabemos que existe um campo elétrico 
numa região do espaço quando 
colocamos um carga de prova. 
 Será possível visualizar de forma mais 
concreta o campo elétrico? 
 
Figura 1 http://pt.wikibooks.org/wiki/Eletromagnetismo/Campo_el%C3%A9trico 
Figura 2 http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1806-11172005000100003 
Exercício 01 
 Calcule o módulo do campo elétrico de 
uma carga puntiforme q = 4,0 nC em um 
ponto do campo situado a uma distância 
de 2,0 m da carga. 
Exercício 02 
 Uma carga puntiforme q = -8,0 nC está 
localizada na origem. Determine o vetor 
campo elétrico para o ponto do campo 
(1,2; -1,6) m. 
Exercício 03 
 Quando os terminais de uma bateria são conectados a 
duas grandes placas condutoras paralelas, cargas 
distribuídas sobre as placas produzem um campo 
elétrico 𝐸 aproximadamente uniforme na região entre 
as placas. As placas estão separadas a 1,0 cm 
conectadas a uma bateria de 100 V e considere o 
módulo do campo elétrico dado por E = 1,0 × 104N/C. O 
campo está orientado para cima. 
 a) Calcule a aceleração de um elétron liberado do 
repouso na placa superior. 
 b) Quanto tempo ele leva para percorrer essa distância? 
 𝑒 = 1,6 × 10−19𝐶 𝑒 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 = 9,11 × 10−31𝑘𝑔 
Exercício 04 
 Quando lançamos um elétron no interior do campo 
elétrico do exemplo anterior com uma velocidade 
inicial horizontal 𝑣0, qual é a equação de sua 
trajetória? 
Exercício 05 
 A distância entre duas cargas 
puntiformes q1 = +12nC e q2 = -
12nC é igual a 0,10 m . Denomina-se 
dipolo elétrico um conjunto de duas 
cargas iguais mas com sinais 
contrários. Determine o campo 
elétrico produzido por q1, o campo 
elétrico produzido por q2 e o 
campo elétrico resultante. 
 a) no ponto a; 
 b)no ponto b; 
 c)no ponto c; 
q
1 
q
2 b a 
c 
13,0cm 13,0cm 
4,0cm 4,0cm 6,0cm 
Exercício 06 
 Um condutor em forma de anel com raio a possui 
uma carga Q distribuída uniformemente ao longo 
dele. Determine o campo elétrico em um ponto P 
situado sobre o eixo a uma distância x de seu 
centro. 
dEx 
dEy 
dE 
p 
Exercício 07 
 Uma carga elétrica positiva Q está 
distribuída uniformemente ao longo de 
uma linha reta de comprimento igual a 
2ª, situada no eixo Ou entre a y = -a e y = 
+a. Determine o campo elétrico em um 
ponto P situado sobre o eixo Ox a uma 
distância x da origem. 
Exercício 08 
 Determine o campo elétrico produzido por um 
disco com raio R que possui uma densidade 
superficial de carga σ (carga por unidade de área) 
positiva uniforme em um ponto situado sobre o eixo 
do disco a uma distância x de seu centro. 
Exercício 09 
 Duas placas paralelas infinitas possuem 
uma distância d entre elas. O plano da 
placa inferior possui uma densidade 
superficial de carga σ uniforme positiva e 
o plano superior possui uma densidade 
superficial de carga negativa –σ com 
mesmo módulo. Determine o campo 
elétrico entre as duas placas, acima do 
plano inferior e abaixo do plano superior.