Campo Elétrico e Cargas Discretas

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Eletricidade e Magnetismo
ARA0044
Aula 2
Me. Mauro José Kummer
Campo Elétrico e cargas discretas
Tema: Eletrostática e distribuição de cargas discretas
Objetivo:
Compreender os conceitos e as aplicações de carga elétrica, força elétrica, campo elétrico e potencial elétrico, adquirindo as habilidades e competências essenciais da eletrostática, para aplicar a problemas e sistemas da teoria eletromagnética e sua fenomenologia, modernamente chamada de eletrodinâmica clássica.
O que é o Campo Elétrico? 
Qual é a estrutura do Campo Eletrostático? 
Como se calcula o Campo Eletrostático? 
Como atua o Princípio de Superposição de Campos?
Quando ocorre uma interação no vácuo entre duas partículas que possuem cargas elétricas, como é possível que uma delas perceba a existência da outra?
Da lei de Coulumb se pode abstrair a fórmula para o campo elétrico.
é preciso lembrar que F e E são vetores!
Exercícios:
Calcule o módulo do campo elétrico E de uma carga puntiforme q = 4,0 nC em um ponto do campo situado a uma distância de 2,0 m da carga.
Exercícios:
Uma carga puntiforme q =- 8,0 nC está localizada na origem. Determine o vetor do campo elétrico para o ponto do campo x = 1,2 m, y =-1,6 m.
Superposição de campos elétricos
Se uma carga produz uma força, qualquer outra carga produzirá outras forças
Se usarmos a mesma carga de prova para medirmos cada campo elétrico podemos escrever 
...+ 
Campo Elétrico de um dipolo
Formado por duas cargas opostas (fixas – eletrostática)
Exercício sobre dipolos
A distância entre duas cargas puntiformes q1 =-12 nC e q2 =-12 nC é igual a 0,100 m (Figura 21.22). (Denomina-se dipolo elétrico um conjunto de duas cargas iguais, porém de sinais opostos.) Determine o campo elétrico produzido por q1, o campo elétrico produzido por q2 e o campo elétrico resultante (a) no ponto a; (b) no ponto b; e (c) no ponto c.
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Questão 1: Uma carga positiva, q1= 4 x 10-6 C, foi posicionada na origem de um sistema coordenado xy. Outra carga positiva, q2= 12 x 10-6 C, foi posicionada no ponto (4,4) desse plano cartesiano. Calcule o campo eletrostático resultante sobre uma terceira carga elétrica negativa, q3= -2 x 10-6 C, localizada no ponto (2,2) no mesmo plano cartesiano. As unidades de comprimento estão em metros. 
a) 12,75 N î + 12,75 N j 
b) - 6,37 N/C - 6,37 N/C 
c) - 6,37 N/C î - 6,37 N/C j 
d) - 12,74 N/C 
e) - 25,48 N/C 
Questão 2: Duas cargas elétricas, q1 = 12.10-6 C e q2 = -12.10-6 C, alinhadas na direção dos x, estando a carga positiva na origem x = 0 e a carga negativa em x =10 cm, compõem um dipolo elétrico. Calcule o vetor Campo Elétrico num ponto P=(5, 12) cm, do plano xy, localizado perpendicularmente à linha que conecta as cargas, e equidistante da carga positiva e da carga negativa. 
a) 0 
b) 4,9 × 10^3 N/C (î + j) 
c) 4,9 × 10^3 N/C j 
d) 4,9 × 10^3 N/C î 
e) 4,9 × 10^3 N/C
Para saber mais: 
James Clerk Maxwell. Grupo de História, Teoria e Ensino de Ciências da Universidade de São Paulo (GHTC/USP). http://www.ghtc.usp.br/Biografias/Maxwell/Maxwell.html. A força eletrostática e a Lei de Coulomb. 
Pós-Graduação da Universidade Federal do ABC (UFABC). http://propg.ufabc.edu.br/mnpef-sites/relatividade-restrita/a-forca-eletrostatica/ 
Charges and Fields. Simulador de cargas e campos da Universidade do Colorado, Projeto PhET. https://phet.colorado.edu/en/simulation/charges-and-fields