Campo elétrico

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Aula de Física, sobre campo elétrico, com questões comentadas, ministrada por mim, Professor Walter Alencar, no dia 30/03/2016 no C E Josélia Almeida Ramos, na cidade de São João dos Patos, Maranhão, para as turmas de terceiro ano.

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Campo elétrico

  1. 1. CAMPO ELÉTRICO AULA: 30/03/2016 - TURMAS: 300 e 301 ELETROSTÁTICA PROFESSOR WALTER ALENCAR
  2. 2. CONCEITO Campo estabelecido em todos os pontos do espaço sob a influência de uma carga geradora de intensidade Q, de forma que qualquer carga de prova de intensidade q fica sujeita a uma força de interação (de atração ou de repulsão) exercida por Q. 3 professorwalteralencar.blogspot.com
  3. 3. 4 professorwalteralencar.blogspot.com
  4. 4. CARGA DE PROVA › Corpo pontual de carga elétrica conhecida, utilizado para detectar a existência de um campo elétrico e, em caso afirmativo, a intensidade deste. 5 professorwalteralencar.blogspot.com
  5. 5. Vetor Campo Elétrico › Vetor com a mesma direção do vetor da força de interação entre a carga geradora Q e a carga de prova q. 6 Unidade SI: 𝑁/𝐶 (Newton por Coulomb). 𝐸 = 𝐹 𝑞 professorwalteralencar.blogspot.com
  6. 6. Orientações do Vetor Campo Elétrico 7 professorwalteralencar.blogspot.com
  7. 7. Orientações do Vetor Campo Elétrico 8 › O vetor campo elétrico terá o mesmo sentido da força elétrica se a carga de prova for positiva e, sentido oposto, se a carga de prova for negativa. professorwalteralencar.blogspot.com
  8. 8. Orientações do Vetor Campo Elétrico 9 professorwalteralencar.blogspot.com
  9. 9. Orientações do Vetor Campo Elétrico 10 professorwalteralencar.blogspot.com
  10. 10. Orientações do Vetor Campo Elétrico › Quando a carga geradora do campo tem sinal positivo (𝑄 > 0) , o vetor campo elétrico tem sentido de afastamento das cargas. › Quando possui sinal negativo (𝑄 < 0) , tem sentido de aproximação, não variando com a mudança do sinal das cargas de provas. 11 professorwalteralencar.blogspot.com
  11. 11. Campo Elétrico de uma Partícula Eletrizada 12 professorwalteralencar.blogspot.com
  12. 12. Campo Elétrico de uma Partícula Eletrizada • 𝑭 = 𝑲. 𝑸 . 𝒒 𝒅 𝟐 (𝑬𝑸𝑼𝑨ÇÃ𝑶 𝑰) ⇒ • 𝑭 = 𝒒. 𝑬 (𝑬𝑸𝑼𝑨ÇÃ𝑶𝑰𝑰) ⇒ 𝑭𝒂𝒛 − 𝒔𝒆 𝑬𝑸𝑼𝑨ÇÃ𝑶 𝑰 = 𝑬𝑸𝑼𝑨ÇÃ𝑶 𝑰𝑰 • 𝒒. 𝑬 = 𝑲. 𝑸 . 𝒒 𝒅 𝟐 ⇒ • 𝑬 = 𝑲. 𝑸 𝒅 𝟐 13 professorwalteralencar.blogspot.com
  13. 13. Campo Elétrico Gerado por Mais de uma Partícula Eletrizada 14 professorwalteralencar.blogspot.com
  14. 14. Campo Elétrico Gerado por Mais de uma Partícula Eletrizada 15 professorwalteralencar.blogspot.com
  15. 15. Campo Elétrico Gerado por Mais de uma Partícula Eletrizada 16 professorwalteralencar.blogspot.com
  16. 16. Campo Elétrico Gerado por Mais de uma Partícula Eletrizada 17 professorwalteralencar.blogspot.com
  17. 17. O Poder das Pontas O módulo da densidade superficial de cargas em um condutor eletrizado é maior nas regiões em que ele possui menor raio de curvatura. 18 professorwalteralencar.blogspot.com
  18. 18. O Poder das Pontas 19 professorwalteralencar.blogspot.com Dizemos que um campo elétrico é uniforme em uma região quando suas linhas de força são paralelas e igualmente espaçadas umas das outras. Isso implica que seu vetor campo elétrico nessa região tenha em todos os pontos, a mesma intensidade, a mesma direção e o mesmo sentido.
  19. 19. Campo Elétrico Criado por um Condutor Eletrizado › 𝐸𝑖𝑛𝑡 = 0 › 𝐸𝑠𝑢𝑝 = 1 2 𝐸 𝑝𝑟ó𝑥 20 professorwalteralencar.blogspot.com
  20. 20. 21 QUESTÕES RESOLVIDAS professorwalteralencar.blogspot.com
  21. 21. QUESTÃO 1 (MACKENZIE-SP) Uma carga elétrica puntiforme com 4μC que é colocada em um ponto P do vácuo, fica sujeita a uma força elétrica de intensidade 1,2 N. O campo elétrico nesse ponto P tem intensidade de: Considere K=9.109N.m2/C2 a) 3,0.105N/C b) 2,4.105N/C c) 1,2.105N/C d) 4,0.10-6N/C e) 4,8.10-6N/C 22 professorwalteralencar.blogspot.com
  22. 22. QUESTÃO 1: Resolução 𝐸 = 𝐹 𝑞 𝐸 = 1,2 4. 10−6 𝐸 = 0,3. 106 𝐸 = 3. 105 𝑁 𝐶 23 professorwalteralencar.blogspot.com
  23. 23. QUESTÃO 2 (UFPI) Uma carga de prova q, colocada num ponto de um campo elétrico 𝐸 = 2,0.103𝑁/𝐶, sofre ação de uma força 𝐹 = 18.10 − 5𝑁. O valor dessa carga, em coulombs, é de: a) 9. 10−8 b) 20. 10−8 c) 36. 10−8 d) 9. 10−2 e) 36. 10−2 24 professorwalteralencar.blogspot.com
  24. 24. QUESTÃO 2: Resolução 25 professorwalteralencar.blogspot.com 𝐸 = 𝐹 𝑞 𝑞 = 𝐹 𝐸 𝑞 = 18. 10−5 2. 103 𝑞 = 9. 10−8 𝐶
  25. 25. QUESTÃO 3 (FCC) Uma carga pontual Q, positiva, gera no espaço um campo elétrico. Num ponto P, a 0,5m dela, o campo tem intensidade 𝑬 = 𝟕, 𝟐. 𝟏𝟎𝟔𝑵/𝑪 . Sendo o meio vácuo onde 𝑲 𝟎 = 𝟗. 𝟏𝟎𝟗 unidades S. I., determine Q. a) 2,0 . 10-4C b) 4,0 . 10-4C c) 2,0 . 10-6C d) 4,0 . 10-6C e) 2,0 . 10-2C 26 professorwalteralencar.blogspot.com
  26. 26. RESOLUÇÃO: 𝐸 = 𝐾. 𝑄 𝑑2 𝐸 = 9. 109 . 7,2. 106 5. 10−12 𝐸 = 36,8. 1015 25. 10−2 𝐸 = 1,472. 1017 𝐶 27 professorwalteralencar.blogspot.com
  27. 27. QUESTÃO 4 5. (MACKENZIE –SP) Considere a figura abaixo: 28 professorwalteralencar.blogspot.com
  28. 28. QUESTÃO 4 As duas cargas elétricas puntiformes 𝑄1 e 𝑄2 estão fixas, no vácuo, onde 𝐾 = 9.109 N.m2/C2 respectivamente, sobre pontos A e B. O campo elétrico resultante no ponto P tem intensidade: a)zero b)4,0.105N/C c)5,0.105N/C d)9,0.105N/C e)1,8.106N/C 29 professorwalteralencar.blogspot.com
  29. 29. Questão 4: Resolução 𝐸1 = 𝐾. 𝑄1 𝑑2 𝐸1 = 9. 109 . 4. 10−6 2. 10−12 𝐸1 = 36. 103 4. 10−2 𝐸1 = 9. 105 𝑁 𝐶 30 professorwalteralencar.blogspot.com
  30. 30. Questão 4: Resolução 𝐸2 = 𝐾. 𝑄2 𝑑2 𝐸2 = 9. 109 . 1. 10−4 1 2 𝐸2 = 9. 105 1 𝐸2 = 9. 105 𝑁 𝐶 31 professorwalteralencar.blogspot.com
  31. 31. Questão 4: Resolução 𝐸 𝑅 = 𝐸2 − 𝐸1 𝐸 𝑅 = 9. 105 − 9. 105 𝐸 𝑅 = 0 32 professorwalteralencar.blogspot.com

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