EO- Sumário 1
Raquel Crespo
Departamento Física, IST-Tagus Park
O que é a carga eléctrica?
  Grandeza física
  Propriedade intrinseca dos protões e
electrões
  Um protão tem carga pos...
Densidades e Cargas eléctricas
à escala macroscópica para um número de cargas muito elevada falamos
em distribuição contín...
Força de Coulomb
Força de Coulomb: Força entre duas cargas carregadas em repouso:
Suponhamos que se quer saber a força que...
Força de Coulomb
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KQq
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Campos eléctrico de uma carga pontual
Campo eléctrico (de uma carga pontual): Uma carga eléctrica Q
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Campos eléctrico de uma carga pontual
Campo eléctrico (de uma carga pontual) e força eléctrica:
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  1. 1. EO- Sumário 1 Raquel Crespo Departamento Física, IST-Tagus Park
  2. 2. O que é a carga eléctrica?   Grandeza física   Propriedade intrinseca dos protões e electrões   Um protão tem carga positiva e um electrão carga negativa, cuja carga em módulo é q=1.602 X 10-19 C (Coulomb).   Conceito: Carga eléctrica Q (C Coulomb)
  3. 3. Densidades e Cargas eléctricas à escala macroscópica para um número de cargas muito elevada falamos em distribuição contínua: Distribuição em volume: Distribuição em superfície: Distribuição em linha: € ρ = dq dV € σ = dq dS ⇒ Q = dq = S ∫ σdS S ∫   Conceito: Densidade de carga eléctrica: ρ (C/m3), σ (C/m2), λ (C/m) € Q = dq = V ∫ ρdV V ∫ Densidade de volume carga eléctrica ρ (C/m3) A carga eléctrica Q é o integral de volume da densidade de carga ρ (grandeza integral) Densidade de superfície de carga eléctrica σ (C/m2) Densidade de linha de carga eléctrica λ (C/m)
  4. 4. Força de Coulomb Força de Coulomb: Força entre duas cargas carregadas em repouso: Suponhamos que se quer saber a força que uma carga Q exerce numa carga de prova q situada num ponto P. Tome-se uma origem O genérica do referencial. €  F = KQq |  r −  rʹ′ |3 (  r −  rʹ′) € K = 1 4πε0 = 8.99 ×109 Nm2 /C2 ≈1010 Nm2 /C2 Q q O € |  r −  rʹ′ | Distância entre as duas cargas ! Força de Coulomb é uma grandeza vectorial
  5. 5. Força de Coulomb €  F = KQq |  r −  rʹ′ |3 (  r −  rʹ′) Q q O O € |  r −  rʹ′ | r (escalar) é distância entre as duas cargas ! Suponhamos que se quer saber a força que uma carga Q exerce numa carga de prova q situada num ponto P. Tome-se agora a origem O do referencial na carga Q. ˆr vector unitário que aponta de Q para q P P
  6. 6. Campos eléctrico de uma carga pontual Campo eléctrico (de uma carga pontual): Uma carga eléctrica Q cria em qualquer ponto P do espaço um campo eléctrico que se pode medir colocando uma carga de prova q nesse ponto (ficando sugeita a uma força eléctrica).  E =  F q ⇒  E(  r) = KQ r2 ˆr (N /C) P+ Q - Q Carga que cria o campo P é o Ponto onde se está a calcular o campo Campo eléctrico: independente da carga de prova ! ! € ˆr P € r € ˆr vector unitário que aponta da carga Q que cria o campo para o ponto P € r (escalar) distância entre a carga Q que cria o campo e o ponto P Campo Eléctrico é uma grandeza vectorial !
  7. 7. Campos eléctrico de uma carga pontual Campo eléctrico (de uma carga pontual) e força eléctrica: €  E(  r) = KQ r2 ˆr +q -q+Q +Q Carga que cria o campo Carga de prova €  F(  r) = q  E = KQq r2 ˆr

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