CAMPO ELÉTRICO LEONARDO PASSOS SALVATTI

Transcrição

1 CAMPO ELÉTRICO LEONARDO PASSOS SALVATTI

2 CAMPO ELÉTRICO Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. 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.

3 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. VETOR CAMPO ELÉTRICO Quando uma carga de prova q é colocada em um ponto do espaço e sofre a ação de uma força F, dizemos, que, por definição, a razão entre F e q é igual ao módulo do campo elétrico E naquele ponto. E F q E = F q Unidade de E do SI: N/C

4 CAMPO ELÉTRICO DE UMA CARGA PUNTIFORME FIXA CONCLUSÕES Carga fonte positiva (Q > O) gera campo elétrico de afastamento. Carga fonte negativa (Q < O) gera campo elétrico de aproximação. Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Uma partícula eletrizada (Q) gera campo elétrico na região do espaço que a circunda, porém, no ponto onde foi colocada, o vetor campo, devido à própria partícula, é nulo. Sendo q > 0, F e E têm o mesmo sentido; sendo q < 0, F e E têm sentidos contrários. F e E têm sempre a mesma direção.

5 CAMPO ELÉTRICO DE UMA CARGA PUNTIFORME FIXA 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: E F q K Q. q 2 d q K Q d 2 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Q _ Carga fonte q _ Carga de prova colocada em um ponto P no campo gerado por Q. d _ distância do ponto P à carga fonte Q E K Q d 2

6 LINHAS DE FORÇA Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. O conceito de linhas de força foi introduzido pelo físico inglês M. Faraday, no século XIX, com a finalidade de representar o campo elétrico através de diagramas.

7 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.

8 Imagens: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Acima, temos exemplo de linhas de força para duas cargas puntiformes positivas e de valores idênticos. No exemplo, ambas são positivas. Caso fossem negativas, mudaria apenas o sentido da orientação das linhas de força, sendo conservados os demais aspectos. Acima, temos exemplo de linhas de força para duas cargas puntiformes: uma positiva e outra negativa de valores idênticos.

9 Imagens: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Características das Linhas de Força 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.

10 Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Trajetória de Partículas Cargas positivas movimentam-se espontaneamente a favor do campo Cargas negativas movimentam-se espontaneamente contra o campo

11 CAMPO ELÉTRICO DE VÁRIAS CARGAS PUNTIFORMES As cargas Q 1, Q 2 e Q 3 originam, separadamente, os vetores campo elétrico E 1, E 2 e E 3. O vetor campo elétrico resultante E é a soma vetorial dos vetores campos E 1, E 2 e E 3 que as cargas originam separadamente no ponto P. Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido.

12 CAMPO ELÉTRICO UNIFORME 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. Imagem: SEE-PE, redesenhado a partir de imagem de Autor Desconhecido. Pode-se demonstrar que o campo entre duas placas planas, paralelas e de espessura desprezível é uniforme.