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ELETROSTÁTICA Capítulo 2 – CAMPO ELÉTRICO 2.1 Campo Elétrico Toda carga produz um campo elétrico no espaço que a cerca. Uma segunda carga colocada em uma posição deste campo vetorial irá ficar submetida a uma força eletrostática. Definição: a intensidade do campo elétrico (E) em qualquer ponto do espaço é definido em termos de força eletrostática (F) que seria exercida em uma carga de prova positiva (q), colocada neste ponto, pela ação das cargas geradora do campo (Q). Unidade: r , e como: 2.2 Linhas de Campo Elétrico (linhas de força) • Carga positiva • Carga negativa • Cargas iguais • Cargas diferentes (+2q e –q) • Dipolo elétrico (Cargas positiva e negativa de mesmo valor absoluto) • Placa com distribuição uniforme de cargas 2.3 Dois Campos Elétricos importantes 2.4 Uma Carga Pontual em um Campo Elétrico A força eletrostática F que age sobre uma partícula carregada submetida a um campo elétrico E tem o mesmo sentido que E se a carga q da partícula for positiva e o sentido oposto se a carga q for negativa EqF . 2.5 Campo produzido por uma Distribuição Contínua de cargas Pode ser calculado tratando elementos de carga como cargas pontuais e somando, por integração, os campos elétricos produzidos por todos os elementos de carga. Vejamos como calcular a distribuição de cargas em uma, duas e três dimensões: 1) Calcular a densidade superficial de cargas em uma superfície metálica retangular de 20cm por 10cm, sabendo que temos 5.1014 elétrons extras na superfície. 2 1914 2 004,0 02,0 )10.6,1.(10.5. )constantes sãocarga a eárea a (como 02,01,0.2,0 m C A en A Q dA dQ mmmÁrea 0,1m 0,2m Exemplo: Exemplo: 2) Calcular a densidade superficial de cargas em uma superfície metálica esférica de uma esfera de 15cm de raio, sabendo que temos 800.1014 elétrons faltando na superfície. 2 3 1914 2322 53,4 10.827,2 10.6,1.10.800. )constantes são carga a e área a (como 10.827,215..4..4esfera da Área cm C A en A Q dA dQ cmR R=0,15m Funcionamento do Forno de Microondas Os alimentos possuem moléculas de água que são submetidas a um campo elétrico variável. Com isso, as moléculas de água ficam submetidas ao alinhamento do dipolo elétrico com o campo elétrico externo variável, agitando-se e aumentando a temperatura do alimento. (ler pag.40 Halliday) Simulação Microondas
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