Conceito de campo
• É uma alteração produzida no espaço em torno de
uma massa, um imã ou uma carga elétrica.
Campo Gravitacional Campo Magnético
Campo Elétrico
Campo Elétrico
Campo Elétrico
• Uma carga elétrica (carga geradora) gera uma alteração em todos os
pontos do espaço que estão sob a sua influência, tal que uma outra carga
(carga de prova), ao ser colocada num desses pontos fica sujeita a uma
força de atração ou de repulsão exercida pela carga geradora.
Campo Elétrico
Carga geradora
Carga de prova
Figura do campo de um condutor carregado
Efeito análogo com um ímã (campo magnético)
Vetor Campo Elétrico
• O campo elétrico pode ser representado, em cada ponto do espaço, por um
vetor, usualmente simbolizado por E.
O módulo de E é dado por:
Carga Fonte
q
F
E = No SI, a unidade de medida
do campo elétrico é o N/C
- F e E têm sempre a mesma direção.
- Sendo q > 0 → F e E têm o mesmo sentido
- Sendo q < 0 → F e E têm sentidos contrários
+q
-q
+q
-q
+ Q
- Q
E
F
F
F
F
E
E
E
- Se Q > 0 o vetor campo
elétrico é de AFASTAMENTO
- Se Q < 0 o vetor campo
elétrico é de APROXIMAÇÃO
Linhas de força ou de campo
As Linhas de forças (ou de campo), além de demonstrar o aspecto geral do campo,
podem ser utilizadas para determinar a direção e o sentido do campo elétrico em
cada ponto. O vetor campo elétrico tangencia a linha de força.
-Por convenção, as linhas de força são orientadas no sentido do vetor campo.
- A densidade das linhas de força indicam a intensidade do campo, quanto mais próximas
as linhas, maior é a intensidade do campo.
-Quanto maior a distância até a carga mais afastadas entre si estão as linhas, em
conformidade com o que já foi visto, isto é, o valor do campo diminui com a distância.
Linhas de força geradas por duas cargas
As Linhas de forças parecem “nascer” nas cargas positivas e “morrer”
nas cargas negativas.
Exercício: Desenhe as linhas geradas por duas cargas negativas
Campo Elétrico de uma Carga puntiforme
E
q
F
d
q
Q
K
F 
=


= ;
2
2
d
q
Q
K
E
q


=

Q = Carga fonte
q = Carga de prova colocada em um
ponto P no campo gerado por Q.
d = distância do ponto P à carga
fonte Q
Q
d
q
P
2
d
Q
K
E

=
E
d
0
O gráfico representa a intensidade
do vetor E, criado por uma partícula
eletrizada com carga Q em função da
distância d.
Campo elétrico gerado por diversas cargas
E = E1 + E2 + .....+ En
Blindagem Eletrostática – Gaiola de Faraday
Quando um condutor é eletrizado, o excesso de as cargas se
distribui uniformemente em sua superfície. Nessas condições o
campo elétrico no interior do condutor é nulo, ou seja, E= 0.
Onde utilizamos isso?
Esse fenômeno é muito utilizado para proteger equipamentos que
não podem ser submetidos a influências elétricas externas, como é
o caso de aparelhos eletrônicos.
Poder das Pontas
Se um condutor eletrizado possuir extremidades pontiagudas,
existira um acumulo de cargas nessa região, sendo o campo
elétrico mais intenso próximo as pontas.
Segundo o INPE, relâmpagos são as descargas elétricas geradas por
nuvens de tempestades. Já os raios são aquelas descargas que, saindo da
nuvem, atingem o solo.
Raios e o “Poder da pontas”
Raios e Para raios
Potencial Elétrico
A energia Potencial elétrica (Ep) é proporcional a:
- A carga fonte Q
- A carga de prova q
- Inversamente proporcional a d
No Sistema Internacional, a unidade de medida da Energia é o Joule
(J)
Energia Potencial Elétrica
Potencial Elétrico
O Potencial elétrico (V) é uma medida do nível de energia
associado a um ponto de um campo elétrico.
No Sistema Internacional, a unidade de medida do Potencial é o
Volt (V)
- V é o potencial elétrico
- Q é a carga geradora
- d é distância ao ponto
- K é a constante elétrica
Potencial Elétrico
- O Potencial elétrico é grandeza escalar e o seu valor em um ponto P
depende apenas da carga fonte Q.
- O sinal do Potencial acompanha o sinal da carga fonte, ou seja:
Se Q > 0 , V > O
Se Q < 0 , V < 0
- Para cada ponto de um campo elétrico podemos definir uma grandeza
vetorial ( O campo elétrico) e uma grandeza escalar (O Potencial
elétrico)
- É interessante trabalhar com o Campo Elétrico quando estamos analisando o
problema do ponto de vista das forças
- Entretanto, se queremos analisar o problema do ponto de vista das energias,
devemos trabalhar com o Potencial elétrico
Superfícies equipotenciais
• As superfícies equipotenciais são superfícies ao longo
das quais o potencial é constante.
Diferença de potencial (ddp)
• Considere dois pontos de um campo elétrico, P1 e P2, cada um com um
posto a uma distância diferente da carga geradora, ou seja, com potenciais
diferentes. Se quisermos saber a diferença de potenciais entre os dois
devemos considerar a distância entre cada um deles.
U = V1 - V2
Potencial Elétrico devido a diversas cargas
Trabalho da força elétrica: O trabalho é igual a variação de
energia, ou seja:
- é o trabalho da força
- V é o potencial elétrico
- q é a carga de prova
- U é a diferença de potencial
Diferença de potencial elétrico(ddp) ou Tensão
Elétrica
Considere um aparelho que mantenha uma falta de elétrons e
uma de suas extremidades e na outra um excesso. Este
aparelho é chamado GERADOR e pode ser uma pilha comum.
A tensão elétrica é a diferença de potencial entre dois pontos. A
unidade da tensão elétrica, no SI, é o volt (V) em homenagem ao
Físico Italiano Alessandro Volta.
Corrente elétrica ( i )
- Os elétrons mais próximos do núcleo tem maior dificuldade de se desprenderem
de suas órbitas, devido a atração exercida pelo núcleo; assim os chamamos de
elétrons presos.
-Os elétrons mais distantes do núcleo (última camada) têm maior facilidade de se
desprenderem de suas órbitas porque a atração exercida pelo núcleo é pequena;
assim recebem o nome de elétrons livres.
Corrente elétrica é o movimento
ordenado de cargas elétricas.
Gerador
O sentido da corrente elétrica
Real
Convencional
Por convenção, o sentido da corrente elétrica é contrário ao
Sentido real do movimento dos elétrons no condutor
Há dois tipos de corrente elétrica: contínua (DC)e alternada(AC).
As pilhas geram um fluxo CONTÍNUO de elétrons, enquanto os geradores das
usinas (hidrelétricas, eólicas, termoelétricas, etc...) geram uma corrente
ALTERNADA, ou seja, os elétrons ora andam num sentido, ora em sentido
contrário.
Essa mudança de sentido da direção dos elétrons pode ser da ordem de 50 a 60
vezes por segundo. A energia elétrica que chega até nossas casas é resultado de
processos de transformações gerados em usinas, sendo a corrente elétrica do tipo
alternada
Transformador
Intensidade da Corrente elétrica
t
Q
i

=
i= intensidade da corrente elétrica (A)
Q→ quantidade de carga(C)
t→ tempo (s)
No S.I. a unidade de medida da corrente elétrica é o Ampère (A = C/s )
Entende-se por intensidade de corrente elétrica a quantidade de elétrons
que fluem através de um condutor durante um certo intervalo de tempo.
Efeito Joule
Efeito Joule: Quando uma corrente passa por um
condutor metálico, há a transformação de energia
elétrica em energia térmica. Esse efeito é denominado
EFEITO JOULE.
Ex.: Ferro de passar roupa , Chuveiro elétrico, etc...

Campo_elétrico_e_potencial-c6a397dd00554330b5a00fecad465e77.pdf

  • 1.
    Conceito de campo •É uma alteração produzida no espaço em torno de uma massa, um imã ou uma carga elétrica. Campo Gravitacional Campo Magnético Campo Elétrico
  • 2.
  • 3.
    Campo Elétrico • Umacarga elétrica (carga geradora) gera uma alteração em todos os pontos do espaço que estão sob a sua influência, tal que uma outra carga (carga de prova), ao ser colocada num desses pontos fica sujeita a uma força de atração ou de repulsão exercida pela carga geradora. Campo Elétrico Carga geradora Carga de prova
  • 4.
    Figura do campode um condutor carregado
  • 5.
    Efeito análogo comum ímã (campo magnético)
  • 6.
    Vetor Campo Elétrico •O campo elétrico pode ser representado, em cada ponto do espaço, por um vetor, usualmente simbolizado por E. O módulo de E é dado por: Carga Fonte q F E = No SI, a unidade de medida do campo elétrico é o N/C
  • 7.
    - F eE têm sempre a mesma direção. - Sendo q > 0 → F e E têm o mesmo sentido - Sendo q < 0 → F e E têm sentidos contrários +q -q +q -q + Q - Q E F F F F E E E - Se Q > 0 o vetor campo elétrico é de AFASTAMENTO - Se Q < 0 o vetor campo elétrico é de APROXIMAÇÃO
  • 8.
    Linhas de forçaou de campo As Linhas de forças (ou de campo), além de demonstrar o aspecto geral do campo, podem ser utilizadas para determinar a direção e o sentido do campo elétrico em cada ponto. O vetor campo elétrico tangencia a linha de força. -Por convenção, as linhas de força são orientadas no sentido do vetor campo. - A densidade das linhas de força indicam a intensidade do campo, quanto mais próximas as linhas, maior é a intensidade do campo. -Quanto maior a distância até a carga mais afastadas entre si estão as linhas, em conformidade com o que já foi visto, isto é, o valor do campo diminui com a distância.
  • 9.
    Linhas de forçageradas por duas cargas As Linhas de forças parecem “nascer” nas cargas positivas e “morrer” nas cargas negativas. Exercício: Desenhe as linhas geradas por duas cargas negativas
  • 11.
    Campo Elétrico deuma Carga puntiforme E q F d q Q K F  =   = ; 2 2 d q Q K E q   =  Q = Carga fonte q = Carga de prova colocada em um ponto P no campo gerado por Q. d = distância do ponto P à carga fonte Q Q d q P 2 d Q K E  = E d 0 O gráfico representa a intensidade do vetor E, criado por uma partícula eletrizada com carga Q em função da distância d.
  • 12.
    Campo elétrico geradopor diversas cargas E = E1 + E2 + .....+ En
  • 13.
    Blindagem Eletrostática –Gaiola de Faraday Quando um condutor é eletrizado, o excesso de as cargas se distribui uniformemente em sua superfície. Nessas condições o campo elétrico no interior do condutor é nulo, ou seja, E= 0.
  • 15.
    Onde utilizamos isso? Essefenômeno é muito utilizado para proteger equipamentos que não podem ser submetidos a influências elétricas externas, como é o caso de aparelhos eletrônicos.
  • 16.
    Poder das Pontas Seum condutor eletrizado possuir extremidades pontiagudas, existira um acumulo de cargas nessa região, sendo o campo elétrico mais intenso próximo as pontas.
  • 17.
    Segundo o INPE,relâmpagos são as descargas elétricas geradas por nuvens de tempestades. Já os raios são aquelas descargas que, saindo da nuvem, atingem o solo.
  • 18.
    Raios e o“Poder da pontas”
  • 19.
  • 20.
  • 21.
    A energia Potencialelétrica (Ep) é proporcional a: - A carga fonte Q - A carga de prova q - Inversamente proporcional a d No Sistema Internacional, a unidade de medida da Energia é o Joule (J) Energia Potencial Elétrica
  • 22.
    Potencial Elétrico O Potencialelétrico (V) é uma medida do nível de energia associado a um ponto de um campo elétrico. No Sistema Internacional, a unidade de medida do Potencial é o Volt (V) - V é o potencial elétrico - Q é a carga geradora - d é distância ao ponto - K é a constante elétrica
  • 23.
    Potencial Elétrico - OPotencial elétrico é grandeza escalar e o seu valor em um ponto P depende apenas da carga fonte Q. - O sinal do Potencial acompanha o sinal da carga fonte, ou seja: Se Q > 0 , V > O Se Q < 0 , V < 0 - Para cada ponto de um campo elétrico podemos definir uma grandeza vetorial ( O campo elétrico) e uma grandeza escalar (O Potencial elétrico) - É interessante trabalhar com o Campo Elétrico quando estamos analisando o problema do ponto de vista das forças - Entretanto, se queremos analisar o problema do ponto de vista das energias, devemos trabalhar com o Potencial elétrico
  • 24.
    Superfícies equipotenciais • Assuperfícies equipotenciais são superfícies ao longo das quais o potencial é constante.
  • 25.
    Diferença de potencial(ddp) • Considere dois pontos de um campo elétrico, P1 e P2, cada um com um posto a uma distância diferente da carga geradora, ou seja, com potenciais diferentes. Se quisermos saber a diferença de potenciais entre os dois devemos considerar a distância entre cada um deles. U = V1 - V2
  • 26.
    Potencial Elétrico devidoa diversas cargas Trabalho da força elétrica: O trabalho é igual a variação de energia, ou seja: - é o trabalho da força - V é o potencial elétrico - q é a carga de prova - U é a diferença de potencial
  • 27.
    Diferença de potencialelétrico(ddp) ou Tensão Elétrica Considere um aparelho que mantenha uma falta de elétrons e uma de suas extremidades e na outra um excesso. Este aparelho é chamado GERADOR e pode ser uma pilha comum. A tensão elétrica é a diferença de potencial entre dois pontos. A unidade da tensão elétrica, no SI, é o volt (V) em homenagem ao Físico Italiano Alessandro Volta.
  • 28.
    Corrente elétrica (i ) - Os elétrons mais próximos do núcleo tem maior dificuldade de se desprenderem de suas órbitas, devido a atração exercida pelo núcleo; assim os chamamos de elétrons presos. -Os elétrons mais distantes do núcleo (última camada) têm maior facilidade de se desprenderem de suas órbitas porque a atração exercida pelo núcleo é pequena; assim recebem o nome de elétrons livres. Corrente elétrica é o movimento ordenado de cargas elétricas. Gerador
  • 29.
    O sentido dacorrente elétrica Real Convencional Por convenção, o sentido da corrente elétrica é contrário ao Sentido real do movimento dos elétrons no condutor
  • 30.
    Há dois tiposde corrente elétrica: contínua (DC)e alternada(AC). As pilhas geram um fluxo CONTÍNUO de elétrons, enquanto os geradores das usinas (hidrelétricas, eólicas, termoelétricas, etc...) geram uma corrente ALTERNADA, ou seja, os elétrons ora andam num sentido, ora em sentido contrário. Essa mudança de sentido da direção dos elétrons pode ser da ordem de 50 a 60 vezes por segundo. A energia elétrica que chega até nossas casas é resultado de processos de transformações gerados em usinas, sendo a corrente elétrica do tipo alternada Transformador
  • 31.
    Intensidade da Correnteelétrica t Q i  = i= intensidade da corrente elétrica (A) Q→ quantidade de carga(C) t→ tempo (s) No S.I. a unidade de medida da corrente elétrica é o Ampère (A = C/s ) Entende-se por intensidade de corrente elétrica a quantidade de elétrons que fluem através de um condutor durante um certo intervalo de tempo.
  • 32.
    Efeito Joule Efeito Joule:Quando uma corrente passa por um condutor metálico, há a transformação de energia elétrica em energia térmica. Esse efeito é denominado EFEITO JOULE. Ex.: Ferro de passar roupa , Chuveiro elétrico, etc...