[1] O documento descreve o campo elétrico gerado por cargas elétricas e suas propriedades. [2] É apresentado o cálculo do campo elétrico gerado por cargas pontuais e como ele varia com a distância e magnitude da carga. [3] As linhas de campo elétrico são definidas e exemplos de sua configuração ao redor de diferentes arranjos de cargas são mostrados.
4. Gerado por uma carga positiva
F E
E
.
+
qo
F
+ E=
Q
qo
E
E
5. Gerado por uma carga negativa
F
.
+
E qo
E F
-
E=
Q
qo
E E
6. Conclusão Importante
Carga Positiva
F E
E
F
.
+
Campo Divergente
E qo
+
- E
Q Carga Negativa
E E
E
Campo Convergente
E
7. Cálculo do Campo Elétrico
F
Q E =
F E
q
+ +
d q
Q.q
k
F
E = d2
E =
q q
Q
E = k
d2
8. Exemplos
Variando a carga geradora
2Q 2E
+ 2E α 2Q
d
Variando distância
Q E
+
d
E 1
Q E
4 α 2 2
4 (2d)
d
+
2d
9. Para uma carga puntiforme
Gráfico Exd E
E d 1
E α
d2
E 1d
E
2d
4
E
3d
9
E
4d
16 d(m)
10. Natureza vetorial do Campo Elétrico
E
1) q1 q2 ER E q3
.
4
+ +
d 2d
Vetorialmente: ER = E1 + E2 α = 180 ο
Módulo da resultante:
ER =√ E12 + E22 + 2E1 .E2.cos α
E 3E
ER = E - ER =
4 4
12. Natureza vetorial do Campo Elétrico
3) E1
α = 120 ο
α
p ER
ER = E1 + E2
E2
q1
q2
+ -
ER =√ E12 + E22 + 2E1 .E2.cos α
13. Linhas de Força
Carga positiva
Campo divergente
+
Carga negativa
-
Campo convergente
14. Linhas de Força
Dipolo Elétrico Placas Paralelas
Campo Variado Campo Uniforme
+ -
+ -
+ -
+ - + -
+ -
+ -
+ -
15.
16. Características das Linhas de Força
1) As Linhas de força são sempre perpendiculares à superfície dos
corpos carregados.
α = 90 ο
α + -
+ α -
+ -
+ +
+
-
-
+ -
+ -
17. Características das Linhas de Força
2) O vetor campo elétrico é sempre tangente a uma linha de força
em qualquer ponto.
E
E
+ -
E
E
18. Características das Linhas de Força
3) A concentração de linhas de força é diretamente proporcional
a intensidade do campo elétrico. Em A a densidade de linhas
é maior do que em B.
EA > EB
A A
B +
+ -
B
+ -
+A -
+ -
Em A a densidade de linhas
é maior do que em B. + -
+ B - EA = EB
EA > EB + -
Em A e em B a densidade
+ - de linhas é a mesma.
19. Cargas positivas
Movimentam-se a favor
Trajetória de Partículas do campo
Cargas negativas
Movimentam-se contra
o campo
+
-
+
-
+
-
20. Cargas positivas
movimentam-se
espontaneamente
a favor do campo
Trajetória de Partículas
+
+ -
-
Cargas negativas
movimentam-se
espontaneamente
contra o campo
21. Trajetória de Partículas
- +
+ -
T + - Cargas positivas
r movimentam-se
a P espontaneamente
j a + -
a favor do campo
e r
t a
b
+ -
ó
r ó
l
i + -
a i
s c Cargas negativas
a + - movimentam-se
s espontaneamente
contra o campo
+ -
22. O Osciloscópio
Placas Defletoras
Verticais
1
+
+
2
4
-
- 3
Canhão de Elétrons
Placas Defletoras
Horizontais
Tela
23. Campo Elétrico de Condutores Eletrizados
→
E= 0
O Campo Elétrico no interior de um condutor é nulo.
25. Esfera Condutora
O d P
d - distância do centro da
esfera ao ponto considerado
na parte externa.
E
Q Q - carga da esfera, que se
K
R2 comporta como uma carga
puntiforme no centro da
d mesma.
O R
Campo Elétrico de um condutor esférico carregado