Sumário Unidad II Eltricidad Magntismo 1- - Noção d campo létrico. - Campo létrico criado por uma carga pontual stacionária. - Linhas d campo. APSA 21 Campo létrico. Campo létrico uniform. Concito d campo Concito d campo O concito d campo foi introduzido, pla primira vz por Michal Faraday (1791-1867) no studo das intraçõs létricas magnéticas. No século XVIII o concito d forças à distância ra d difícil intrprtação, só s acitava a xistência d intraçõs por contacto. Para xplicar a propagação da luz as intraçõs létricas imaginava-s uma substância chamada étr qu faria a ligação ntr todos os corpos do Univrso. Era o étr qu nchria todo o spaço ntr os corpos assgurando o contacto ntr ls prmitiria xplicar as intraçõs ntr os corpos. 1
Concito d campo No século XIX, a hipóts da xistência do étr foi posta m causa surgiu com o físico Faraday o concito d campo, qu foi primiramnt aplicado às forças létricas magnéticas postriormnt às forças gravíticas. Em gral, diz-s qu num dado spaço xist um campo d forças, s nss spaço xistir uma dtrminada propridad física qu s stnd a todos os pontos dss spaço. Podmos tr campos vtoriais campos scalars. Concito d campo Um campo, m Física, não é uma ntidad matrial. É um concito, tal como o concito d força, é um auxiliar muito útil à intrprtação d intraçõs: gravitacionais ou ltromagnéticas. 2
Noção d campo létrico Como s xplica ntão o concito d campo létrico? Considr-s um ponto P, do spaço, coloqu-s nss ponto uma carga létrica d prova, q, s s vrificar qu a carga é atuada por uma força, F, diz-s qu nss ponto do spaço xist um campo létrico, E. Campo létrico O campo létrico, E, num ponto P, é por dfinição, a força létrica qu atua por unidad d carga positiva, colocada nss ponto, à distância r da carga criadora, Q. F E q 3
Caratrísticas do campo létrico O campo létrico tm as sguints caractrísticas: - Ponto d aplicação: ponto P considrado - Dirção: a msma d F - Sntido: dpnd do sinal da carga criadora F - Intnsidad: E q - Unidad SI: V m -1 ou N C -1 Caratrísticas do campo létrico Considrando a quação d dfinição d campo létrico pla Li d Coulomb, F E q 1 Q q F 4 2 r r Para Q > 0 vm: E 1 Q q 4 r q 2 r Q E 1 4π ε r 2 r E k Q r 2 r Para Q < 0 vm: Q E 1 4π ε r 2 r E k Q r 2 r 4
Campo létrico O campo létrico, num ponto, criado por uma carga pontual é, portanto, uma grandza posicional, isto é, dpnd da posição do ponto; num dado mio, a sua intnsidad é invrsamnt proporcional ao quadrado da distância do ponto à carga criadora do campo. E k Q r 2 r O campo létrico criado por uma só carga pontual, Q, é radial, cntrífugo, s a carga font d campo for positiva (Q > 0) cntrípto s a carga font d campo for ngativa (Q < 0). Módulo do campo létrico m função da distância à carga Gráfico do módulo do campo létrico m função da distância à carga. E k Q r 2 5
São linhas contínuas smpr tangnts ao vtor campo létrico m qualqur ponto. As linhas d campo létrico divrgm da carga qu cria o campo, s la for positiva, convrgm para ssa carga s for ngativa. Espctro das linhas d campo létrico. Espctro das linhas d campo criado por uma carga pontual 6
Princípio da Sobrposição Vrifica-s xprimntalmnt qu o campo létrico, E, criado por várias cargas pontuais, Q 1, Q 2, Q n, é igual à soma vtorial dos campos létricos E1, E2,..., E n criados num ponto P, por ssas cargas, ou sja: E E E... 1 2 E n Espctro das linhas d campo létrico criado por duas cargas iguais. 7
Espctro das linhas d campo létrico criado por duas cargas simétricas. Campo létrico criado por duas cargas simétricas num ponto P do campo. 8
Campo létrico criado por duas cargas d sinal contrário módulo difrnt. 9
TPC Exrcícios da APSA 21 qu qu ficarm por fazr. 10