Física Cap 3 P3

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FÍSICA TEÓRICA EXPERIMENTAL III
CAP 3 – Lei de Gauss e Potencial Elétrico
ENGENHARIA CIVIL
Prof. Dr. Jefferson Vilhena
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Relação entre força elétrica, energia e trabalho
Quando a carga se desloca de um ponto inicial i para um ponto final f na presença de um campo elétrico, temos uma diferença de energia potencial elétrica (U) para a carga.
Energia potencial elétrica é a energia de um objeto carregado na presença de um campo, elétrico externo, é medida em joules (J).
Se o ponto de aplicação de uma força conservativa F sofrer um deslocamento dL, a variação na função energia potencial U associada a este deslocamento é dada por:
			Mas como,			Temos que:
A variação da energia potencial é proporcional à carga de prova
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Relação entre força elétrica, energia e trabalho
Esta relação sugere que definamos uma quantidade, a variação da energia potencial por unidade de carga, denominada diferença de potencial dV.
				Quando dV tende a 0 (zero):
A função V é denominada potencial elétrico, ou somente potencial. A unidade do potencial no SI é J/C, que é 1 volt (V).
Como o campo elétrico é 		 , substituindo em e integrando, teremos:
Conhecido como Potencial de Coulomb
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FÍSICA TEÓRICA EXPERIMENTAL 3
Exercícios
Engenharia Civil
Prof. Dr. Jefferson Vilhena
Exercícios de Fixação
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QUESTÕES
1) Têm-se quatro esferas idênticas, uma carregada eletricamente com carga Q= 124 C e as outras eletricamente neutras. Colocando-se, separadamente, a esfera eletrizada em contato com cada uma das outras esferas, a sua carga final será de:
2) Têm-se cinco esferas idênticas, a primeira carregada eletricamente com carga 		Q= -50 C, a ultima com carga Q= +50 C e as outras eletricamente neutras. Colocando-se, separadamente, a esfera eletrizada em contato com cada uma das outras esferas sendo que, com as duas últimas, colocam-se juntas, qual será a carga final de Q1, Q4 e Q5?
3) Uma carga Q1 = 5mC está em um ponto no vácuo P1(3,2,7) é colocada próximo de uma carga Q2 = 1µC no ponto P2(4,0,9). Qual o Vetor Unitário desta configuração? Qual a força exercida por Q1 em Q2? Qual a força em cada coordenada do vetor resultante?
Calcule também a força de Q2 em Q1?
F = 1,66 i -3,33 j + 3,33 k N
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QUESTÕES
4) Calcule a força sobre a carga “q” que está no ponto (D) na figura abaixo. 
Dados: Q= 3,5 nC, q= 1,15 µC e d= 25mm.
a) Analise o vetor resultante quando Q+, e q+
b) Analise o vetor resultante quando Q+, e q–
c) Analise o vetor resultante quando Q–, e q+
d) Analise o vetor resultante quando Qa+, Qb–, e q–
e) O sinal das cargas interfere nas forças resultantes?
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