Prévia do material em texto
Aula 3 Campo Elétrico FÍSICA III PROFA. SELMA A. R. COSTA 1° SEMESTRE/2019 Campo elétrico: É uma propriedade física estabelecida em todos os pontos do espaço que estão sob a influência de uma carga elétrica (carga fonte), tal que uma outra carga (carga de prova), ao ser colocada num desses pontos, fica sujeita a uma força de atração ou de repulsão, exercida pela carga fonte. Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Sendo seu módulo igual a: Unidade de E do SI: N/C F q | O módulo do campo elétrico em um ponto P, no qual uma carga q fica sob ação de uma força de módulo F, é obtido a partir da relação: É importante salientar que a existência do campo elétrico em um ponto não depende da presença da carga de prova naquele ponto. Assim, existe um campo elétrico em cada um dos pontos, embora não haja carga de prova em nenhum deles. A outra unidade de intensidade de campo elétrico, no Sistema Internacional de Unidades (SI), é o volt por metro ( V/m ). A intensidade, direção e sentido dependem do ponto do campo, da carga do corpo que produz o campo e do meio que o envolve. O gráfico representa a intensidade do vetor E, criado por uma partícula eletrizada com carga Q em função da distância d. Carga fonte positiva - AFASTAMENTO Carga fonte negativa- APROXIMAÇÃO Linhas de campo elétrico, na interação entre duas cargas fontes: Características das linhas de Campo Elétrico ( ou linhas de forças): Linha de força de um campo elétrico é uma linha que tangencia, em cada ponto, o vetor campo elétrico resultante, associado ao ponto considerado. Quanto maior a distância até a carga, mais afastadas, entre si, estão as linhas, em conformidade com o que já foi visto, isto é, o valor do campo diminui com a distância. Por convenção, as linhas de força são orientadas no sentido do vetor campo. As linhas de força são sempre perpendiculares à superfície dos corpos carregados. A concentração de linhas de força é diretamente proporcional à intensidade do campo elétrico. Campo elétrico Uniforme (C.E.U.) Um campo elétrico denomina-se uniforme em uma região do espaço se o vetor campo elétrico é o mesmo em todos os pontos da região (mesma direção, mesmo sentido e mesma intensidade). Nele, as linhas de força são retas paralelas igualmente orientadas e espaçadas. Pode-se demonstrar que o campo entre duas placas planas, paralelas e de espessura desprezível é uniforme. Exercícios: Qual o valor absoluto de uma carga pontual cujo campo elétrico a 50 cm de distância tem um módulo de 2,0 N/C? Duas partículas são mantidas fixas no eixo x: a partícula 1, de carga – 2,00 · 10-7 C, no ponto x = 6,00 cm, e a partícula 2, de carga + 2,00 · 10-7 C , no ponto x = 21,0 cm. Qual é o campo elétrico total a meio caminho entre as partículas, na notação dos vetores unitários? Duas partículas são mantidas fixas no eixo x: a partícula 1, de carga q1 = 2,1 · 10-8 C, no ponto x = 20 cm, e a partícula 2, de carga q2 = - 4,0 q1, no ponto x = 70 cm. Em que ponto do eixo x o campo elétrico é nulo? Devido a presença das cargas elétricas Q1 e Q2 , o vetor campo elétrico resultante no ponto P da figura é melhor representado pela alternativa: 2 2 . d Q K q d q Q K q F E = = = 2 d Q K E =