O documento descreve o campo elétrico, incluindo suas propriedades, como vetor campo elétrico, linhas de força, campo elétrico gerado por cargas pontuais e múltiplas cargas. Exemplos ilustram como calcular o campo elétrico em diferentes situações e a força sobre cargas colocadas nesse campo.

1. CAPÍTULO 2
Campoelétrico

2. Campo elétrico
 Em torno da Terra, devido à sua massa, existe
um campo gravitacional, onde a cada ponto
associamos um vetor g.
P
P

3. Campo elétrico
 Um corpo eletrizado, devido à sua carga
elétrica, cria ao seu redor um campo elétrico.
Em cada ponto surge um vetor campo elétrico.
_
+ q
F
 O campo elétrico é uma
propriedade influenciada
pela presença da carga
Q, que não depende da
carga de prova q para
sua existência.

4. Campo elétrico
 O campo elétrico
é a região
influenciada pela
carga Q, em que
qualquer carga de
prova q nela
colocada estará
sob a ação de
uma força de
origem elétrica.

5. Vetor campo elétrico
 Intensidade:
P
E = F Unidade S.I.: N/C
q
→ →
 Direção: o vetor E têm a mesma direção do
vetor F
→
→
 Sentido: depende da carga de prova
q > 0, E e F tem o mesmo sentido
→ →
q < 0, E e F tem sentidos opostos
→ →
+
P
-
P
F E
→ →
F E
→ →
+

6. Campo elétrico de uma carga
pontual
 Se Q for positiva o vetor campo elétrico é
saindo da carga.
P
+ Q
E
→
 Se Q for negativa o vetor campo elétrico é
entrando na carga.
P
- Q
E
→

7. +
+
-
-
-
+
Movimentam-se no mesmo
sentido do campo
Movimentam-se no sentido
oposto ao do campo
Campo elétrico
Cargas positivas Cargas negativas

8. Linhas de força
 Estas linhas são a representação geométrica
convencionada para indicar a presença de
campos elétricos, sendo representadas por
linhas que tangenciam os vetores campo
elétrico resultante em cada ponto, logo, jamais
se cruzam.

9. Linhas de força
Campos gerado por cargas
positivas têm linhas de força
divergentes.
Campos gerado por cargas
negativas têm linhas de força
convergentes.

10. DUAS CARGAS DE SINAIS OPOSTOS
Linhas de força

11. DUAS CARGAS DE SINAIS IGUAIS
LINHAS DE FORÇA

12. Linhas de força
 O campo elétrico é sempre tangente as linhas
de força em cada ponto.
E
→
E
→ E
→
E
→
 E o número de
linhas de força
por unidade de
volume
representa
qualitativamente
a intensidade do
vetor campo
elétrico.

13. Exemplo 01
Uma carga positiva Q está fixa em um ponto no
espaço como indica a figura abaixo.
a) Represente o vetor campo elétrico em cada um
dos pontos que estão próximos a carga Q.
b) Colocando no ponto P1 uma carga de prova
negativa q desenhe o vetor força elétrica neste
ponto.

14. Exemplo 01
+
P1
P2
P3
P4
E2
→
E4
→
E1
→
E3
→
- q
F1
→

15. Exemplo 02
Devido ao campo elétrico gerado por uma carga
Q, a carga q = + 2 . 10-5 C fica submetida à força
elétrica F = 4 . 10-2 N. Determine o valor desse
campo elétrico.
E = F
q
E = 4 . 10-2
2 . 10-5
E = 2 . 103 N/C

16. E = F .
q
E = k . Q . q
q . d2
E = k . Q
d2
Campo elétrico de uma carga
puntual
 O vetor campo elétrico num ponto P, situado a
uma distância d da carga, tem intensidade E
que depende do meio onde a carga se
encontra.
P
Q
d

17. 1d
2d
3d
4d
E
4
E
9
E
16
E
E d
E
d(m)
E 
1
d2
Para uma carga puntiforme
GRÁFICO E x d

18. Esfera Condutora
O d P
E
d
O R
d - distância do centro da esfera
ao ponto considerado na parte
externa, e d = R + r, onde R é o
raio da esfera e r a distância da
superfície da esfera ao ponto P.
Q - carga da esfera, que se
comporta como uma carga
puntiforme no centro da
mesma.
E = k . Q
d2

19. Exemplo 03
Considere uma carga Q, fixa, de –5,0 . 10-6 C, no
vácuo onde ko = 9 . 109 Nm2/C2.
a) Determine o campo elétrico criado por essa carga
num ponto A localizado a 20 cm m da carga;
b) Determine a força elétrica que atua sobre uma
carga q = 4 . 10-6 C colocada no ponto A.

20. Exemplo 03
a)
E = K . Q
d2
E = 9 . 109 . 5 . 10-6
(2 . 10-1)2
E = 45 . 103
4 . 10-2
E = 11,25 . 105 N/C
ou E = 1,125 . 106 N/C

21. Exemplo 03
b)
E = F .
q
1,125.106 = F .
4 .10-6
F = 1,125 . 106 . 4 . 10-6 F = 4,5 N

22. EA
→
ER
→
EB
→
Campo elétrico gerado por várias
cargas elétricas
+
QA
+
QB
P
dA
dB
ER = EA + EB
→ → →

23. Exemplo 04
Determine a intensidade do campo elétrico
resultante no ponto P, sabendo que ele foi gerado
exclusivamente pelas duas cargas elétricas da
figura.
Temos ainda: Q1 = + 6,0nC; Q2 = + 2,0nC; K0 =
9,0 . 109 unidade no SI.
10 cm 10 cm
Q1 Q2

24. Exemplo 04
E1 = K . Q1 = 9 . 109 . 6 . 10-9 = 54 = 54 . 102 N/C
d2 (10-1)2 10 -2
10 cm 10 cm
Q1 Q2
E1
→
E2
→
E2 = K . Q2 = 9 . 109 . 2 . 10-9 = 18 = 18 . 102 N/C
d2 (10-1)2 10 -2
ER = E1 – E2 = 54 . 102 - 18 . 102 = 36 . 102 N/C
ER = 3,6 x 103N/C
ER
→

25. Campo elétrico uniforme
 É aquele em que o vetor campo elétrico é o
mesmo em todos os pontos.
 As linhas de força de
um campo elétrico
uniforme são retas
paralelas igualmente
espaçadas e de
mesmo sentido.

26. MACAÇÃO METÁLICO
BLINDAGEM ELETROSTÁTICA

27. BLINDAGEM ELETROSTÁTICA

28. PODER DAS PONTAS
As cargas
distribuem
–se
preferen-
cialmente
nas
pontas
+
+
+
+
+
+
+
+++ +++++
+
++
+
+
+
+

29. RAIOS
No Cristo No Brasil

31. PARA-RAIOS
0 objetivo principal de um para-raios é proteger uma certa
região, edifício, residência, ou semelhante, da ação danosa de
um raio. Estabelece-se, com ele, um percurso seguro da
descarga principal entre a Terra e a nuvem.
Um para-raios consta, essencialmente, de uma haste metálica
disposta verticalmente na parte mais alta do edifício. A
extremidade superior da haste termina em várias pontas e a
inferior é ligada à terra através de um cabo metálico, que é
introduzido profundamente no terreno.
Quando uma nuvem eletrizada passa nas proximidades do
para-raios, ela induz neste cargas de sinal contrário. 0 campo
elétrico, nas vizinhanças das pontas, torna-se tão intenso que
ioniza o ar e força a descarga elétrica através do para-raios,
que proporciona, ao raio, um caminho seguro até a terra.

32. PARA-RAIOS
P
R
É
D
I
O
S
B
A
I
X
O
S

33. PARA-RAIOS
P
R
É
D
I
S
O
A
L
T
O
S