Campo elétrico

CAMPO ELÉTRICO
AULA: 30/03/2016 - TURMAS: 300 e 301
ELETROSTÁTICA
PROFESSOR WALTER ALENCAR

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

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

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

Orientações do Vetor Campo Elétrico
7

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.

9

10

› 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

Campo Elétrico de uma Partícula Eletrizada
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

Campo Elétrico Gerado por Mais de uma
Partícula Eletrizada
14

Campo Elétrico Gerado por Mais de uma
Partícula Eletrizada
15

Campo Elétrico Gerado por Mais de uma Partícula Eletrizada
16

Campo Elétrico Gerado por Mais de uma Partícula Eletrizada
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

O Poder das Pontas
19
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.

Campo Elétrico Criado por um Condutor Eletrizado
› 𝐸𝑖𝑛𝑡 = 0
› 𝐸𝑠𝑢𝑝 =
1
2
𝐸 𝑝𝑟ó𝑥
20

21
QUESTÕES RESOLVIDAS

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

QUESTÃO 1: Resolução
𝐸 =
𝐹
𝑞
𝐸 =
1,2
4. 10−6
𝐸 = 0,3. 106
𝐸 = 3. 105
𝑁 𝐶
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

QUESTÃO 2: Resolução
25
𝐸 =
𝐹
𝑞
𝑞 =
𝐹
𝐸
𝑞 =
18. 10−5
2. 103
𝑞 = 9. 10−8
𝐶

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

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

QUESTÃO 4
5. (MACKENZIE –SP) Considere a figura abaixo:
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
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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

𝐸2 = 𝐾.
𝑄2
𝑑2
𝐸2 = 9. 109
.
1. 10−4
1 2
𝐸2 =
9. 105
1
𝐸2 = 9. 105
𝑁 𝐶
31

𝐸 𝑅 = 𝐸2 − 𝐸1
𝐸 𝑅 = 9. 105
− 9. 105
𝐸 𝑅 = 0
32

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