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.
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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.
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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.
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Unidade SI: 𝑁/𝐶 (Newton por Coulomb).
𝐸 =
𝐹
𝑞
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Orientações do Vetor Campo Elétrico
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Orientações do Vetor Campo Elétrico
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.
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Orientações do Vetor Campo Elétrico
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Orientações do Vetor Campo Elétrico
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Orientações do Vetor Campo Elétrico
› 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.
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Campo Elétrico de uma Partícula Eletrizada
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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
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Campo Elétrico Gerado por Mais de uma
Partícula Eletrizada
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Campo Elétrico Gerado por Mais de uma
Partícula Eletrizada
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Campo Elétrico Gerado por Mais de uma Partícula Eletrizada
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Campo Elétrico Gerado por Mais de uma Partícula Eletrizada
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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.
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O Poder das Pontas
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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
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QUESTÕES RESOLVIDAS
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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
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QUESTÃO 1: Resolução
𝐸 =
𝐹
𝑞
𝐸 =
1,2
4. 10−6
𝐸 = 0,3. 106
𝐸 = 3. 105
𝑁 𝐶
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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
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QUESTÃO 2: Resolução
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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
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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
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QUESTÃO 4
5. (MACKENZIE –SP) Considere a figura abaixo:
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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
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Questão 4: Resolução
𝐸2 = 𝐾.
𝑄2
𝑑2
𝐸2 = 9. 109
.
1. 10−4
1 2
𝐸2 =
9. 105
1
𝐸2 = 9. 105
𝑁 𝐶
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Questão 4: Resolução
𝐸 𝑅 = 𝐸2 − 𝐸1
𝐸 𝑅 = 9. 105
− 9. 105
𝐸 𝑅 = 0
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Campo elétrico

  • 2.
    CAMPO ELÉTRICO AULA: 30/03/2016- TURMAS: 300 e 301 ELETROSTÁTICA PROFESSOR WALTER ALENCAR
  • 3.
    CONCEITO Campo estabelecido emtodos 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.
  • 5.
    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 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 6.
    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 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 7.
    Orientações do VetorCampo Elétrico 7 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 8.
    Orientações do VetorCampo Elétrico 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. professorwalteralencar.blogspot.com
  • 9.
    Orientações do VetorCampo Elétrico 9 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 10.
    Orientações do VetorCampo Elétrico 10 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 11.
    Orientações do VetorCampo Elétrico › 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 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 12.
    Campo Elétrico deuma Partícula Eletrizada 12 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 13.
    Campo Elétrico deuma 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 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 14.
    Campo Elétrico Geradopor Mais de uma Partícula Eletrizada 14 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 15.
    Campo Elétrico Geradopor Mais de uma Partícula Eletrizada 15 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 16.
    Campo Elétrico Geradopor Mais de uma Partícula Eletrizada 16 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 17.
    Campo Elétrico Geradopor Mais de uma Partícula Eletrizada 17 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 18.
    O Poder dasPontas O módulo da densidade superficial de cargas em um condutor eletrizado é maior nas regiões em que ele possui menor raio de curvatura. 18 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 19.
    O Poder dasPontas 19 professorwalteralencar.blogspot.com 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.
  • 20.
    Campo Elétrico Criadopor um Condutor Eletrizado › 𝐸𝑖𝑛𝑡 = 0 › 𝐸𝑠𝑢𝑝 = 1 2 𝐸 𝑝𝑟ó𝑥 20 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 21.
  • 22.
    QUESTÃO 1 (MACKENZIE-SP) Umacarga 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 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 23.
    QUESTÃO 1: Resolução 𝐸= 𝐹 𝑞 𝐸 = 1,2 4. 10−6 𝐸 = 0,3. 106 𝐸 = 3. 105 𝑁 𝐶 23 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 24.
    QUESTÃO 2 (UFPI) Umacarga 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 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 25.
    QUESTÃO 2: Resolução 25 professorwalteralencar.blogspot.com 𝐸= 𝐹 𝑞 𝑞 = 𝐹 𝐸 𝑞 = 18. 10−5 2. 103 𝑞 = 9. 10−8 𝐶
  • 26.
    QUESTÃO 3 (FCC) Umacarga 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 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 27.
    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 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 28.
    QUESTÃO 4 5. (MACKENZIE–SP) Considere a figura abaixo: 28 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 29.
    QUESTÃO 4 As duascargas 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 29 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 30.
    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 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 31.
    Questão 4: Resolução 𝐸2= 𝐾. 𝑄2 𝑑2 𝐸2 = 9. 109 . 1. 10−4 1 2 𝐸2 = 9. 105 1 𝐸2 = 9. 105 𝑁 𝐶 31 professorwalteralencar.blogspot.com
  • 32.
    Questão 4: Resolução 𝐸𝑅 = 𝐸2 − 𝐸1 𝐸 𝑅 = 9. 105 − 9. 105 𝐸 𝑅 = 0 32 professorwalteralencar.blogspot.com