Física Cap 2 P1

Prévia do material em texto

FÍSICA TEÓRICA EXPERIMENTAL III
CAP 2 – CAMPO ELÉTRICO 
ENGENHARIA CIVIL
Prof. Dr. Jefferson Vilhena
CAMPO ELÉTRICO
Definição 1: É a modificação no espaço produzida pela presença de uma carga.
Definição 2: É uma grandeza que pode ser associada à posição.
Ex: Assim como a Terra tem um campo gravitacional, uma carga Q também tem um campo que pode influenciar as cargas de prova q nele colocadas.
Conceito: É o campo estabelecido em todos os pontos do espaço sob a influência de uma carga 
2
CAMPO ELÉTRICO
A unidade adotada pelo SI para o campo elétrico é o N/C (Newton por coulomb). que mais tarde também poderá ser volt por metro (V/m)
O campo elétrico descreve o valor da força elétrica que atua por unidade de carga, para as cargas colocadas no seu espaço de atuação.
O fato de o sinal da carga determinar o sentido entre dois vetores se conecta com a ideia de vetores paralelos e antiparalelos.
carga positiva q > 0 ⇒ F e E terão mesma direção e sentido
carga negativa q < 0 ⇒ F e E terão mesma direção, sentidos contrários
4
CAMPO ELÉTRICO
1) Em um certo ponto, o vetor campo elétrico tem direção vertical e sentido descendente de intensidade 2,5·105 N/C. Quando aproximamos uma carga pontual de 12 µC nesse ponto, ela fica sujeita à ação de uma força elétrica. Determine as características dessa força.
2) Uma carga de 2 mC, está situada num ponto P, e nela atua uma força de 3 N. Se esta carga for substituída por uma de 3 µC, qual será a intensidade da força sobre essa carga quando ela for colocada no ponto P? 
3) Determine um campo elétrico, cuja carga de prova é igual a -5,25 nC, sujeita a uma força cuja intensidade é de 25 N.
6
CAMPO ELÉTRICO
Quando não há influência de uma carga “q” qualquer, ou seja, quando o campo elétrico que se deseja calcular é proveniente de uma carga “Q” , usa-se a equação:
			; 				temos
						
						ou
7
LINHAS DE FORÇA
Na representação vetorial do campo elétrico, utilizamos uma maneira simplificada de “visualizá-lo”.
Chama-se linha de força de um campo elétrico a uma linha que em cada ponto é tangente ao vetor campo elétrico desse ponto.
O primeiro cientista que introduziu a ideia de campo elétrico foi o inglês Michael Faraday, no século XIX.
Para Faraday, o espaço nas vizinhanças de um corpo eletricamente carregado era ocupado por linhas de forças.
8
LINHAS DE FORÇA
Se conhecermos a linha de força, saberemos qual a direção do campo elétrico em qualquer um dos seus pontos, pois a direção do campo elétrico é a direção da reta tangente à linha nesse ponto.
Se a direção do campo elétrico é conhecida em um ponto, e sendo a força um vetor paralelo ao campo, logo a força também é tangente à linha de força no mesmo ponto.
9
LINHAS DE FORÇA
Duas linhas de força de um mesmo campo elétrico nunca se cruzam, pois, pela propriedade fundamental do campo elétrico, para cada ponto só existirá um vetor campo elétrico.
As linhas de força do campo elétrico gerado por uma carga, só são retas as que passam por essa carga.
As linhas de força do campo elétrico gerado por duas cargas não são mais retas, e sim curvas.
13
LINHAS DE FORÇA
Exercício:
	1) Em uma certa região da Terra, nas proximidades da superfície, o campo eletrostático do planeta (que possui carga negativa na região) vale 100 N/C. Determine o sinal e a carga elétrica que uma bolinha de gude, de massa 5g, deveria ter para permanecer suspensa em repouso, acima do solo. Considere o campo elétrico praticamente uniforme no local e despreze qualquer outra força atuando sobre a bolinha.
	2) Ainda sobre a questão anterior, Determine o sinal e a carga elétrica que uma bolinha de aço, de massa 150g, deveria ter para permanecer suspensa em repouso, acima do solo. Considere o campo elétrico praticamente uniforme no local e despreze qualquer outra força atuando sobre a bolinha.
14