Campo Elétrico e Cargas Pontuais

Prévia do material em texto

*
Capítulo 22 
 
Campo Elétrico
Introduziremos o conceito de campo elétrico 
-Cálculo do campo elétrico gerado por uma carga pontual. -A partir do princípio da superposição, determinação do campo elétrico criado por uma coleção de cargas pontuais , assim como para uma distribuição contínua de carga. -Conhecido o campo elétrico no ponto, calcular a força elétrica em qualquer carga colocada no ponto P.
-Definição de “dipolo elétrico.” Determinação da força líquida, o torque exercido sobre um dipolo elétrico por um campo elétrico uniforme, assim como a energia potencial do dipolo.
*
No Capítulo anterior discutimos a lei de Coulomb, que está associaado a forças entre duas cargas pontiforme. A lei é escrita de maneira que q2 age em q1 numa distância r instantâneamente (“ação a distância”):
As interações elétricas propagam-se no espaço vazio com uma velocidade muito grande mas finita (c = 3108 m/s). Como fisicamente as interações se propagam com velocidades finitas, vamos abandonar a idéia de de ação a distância e explicar como a carga q1 sente a presença da q2 . A solução consiste em introduzir o conceito de campo elétrico : A carga pontual q1 não exerce força diretamente sobre q2. Na realidade, q1 cria em sua vizinhança um campo elétrico que exerce uma força sobre q2 . 
(22-2)
*
(22-3)
*
Uma pequena carga teste positiva
colocada próximo a um objeto
muito grande carregado com Q
experimenta um campo elétrico
E dirigido como mostrado. 
*
*
Princípio da Superposição:
*
*
(22-5)
*
(22-6)
*
(22-7)
*
*
(22-8)
*
*
*
(22-9)
*
*
(22-10)
*
*
Linhas do campo elétrico para duas
cargas pontuais de mesmo magnitude
e sinais opostos (dipolo elétrico). O número
de linhas deixando a carga positiva é 
igual ao número que chega na negativa
(b) As linha escuras são pequenos pedaços
de fios metálicos suspenso em óleo, que 
alinham com as linhas de campo do dipolo. 
*
As linhas do campo elétrico para duas cargas pontuais positivas.
 Pedaços de fio metálico suspenso em óleo, que se alinham com o campo
elétrico criado por duas cargas positivas de mesma magnitude.
As linhas de campo elétrico para uma carga 
Pontual +2q e uma carga negativa –q. 
*
(22-11)
*
(22-12)
*
(22-13)
*
(22-14)
*
(22-15)
*
(22-16)
*
Movimento de uma partícula carregada num campo elétrico uniforme.
*
*