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8/18/2019 Slides Teoria EB

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Eletricidade Básica

TeoriaProfessor: Luiz Alexandre

E-mail: [email protected]


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Informações gerais

• Estudar muito, lendo livros e fazendo os exercíciosindicados.

• Estude e aprenda os conceitos.

• Serão apresentadas várias listas de exercícios. Na

resolução dos exercícios, analise os conceitos envolvidospara a execução. Não tente decorar resoluções deproblemas.

• Não use estes slides como fonte de estudos. Eles são umguia apenas para a aula, um material de suporte ao

ensino utilizada pelo professor que não tem preocupaçãocom formalismos.


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Campo ElétricoSe num dado ponto do espaço colocarmos uma carga de

prova q estacionária e esta ficar sujeita a uma força ,dizemos que neste ponto P existe um campo eletrostático

, satisfazendo à condição:

O campo eletrostático é produzido por cargas elétricas

estacionárias. Toda carga puntiforme produz campo em

todo o universo, exceto no ponto que ela ocupa.


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Campo Elétrico

Módulo do campo elétrico:

, Unidade no S.I.

Carga de três partículasPartícula Símbolo Carga

Elétron e - e

Próton p +e

Nêutron n 0

A Carga é Quantizada

q = n.e

n = ±1, ±2, ±3,...e = carga elementar

e = 1,602x10-19 C


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Campo ElétricoDefinição

Fonte: Fundamentos de Física,

Vol. 3, Halliday e Resnick


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Campo ElétricoDireção do campo elétrico:

e têm a mesma direção.

Sentido do campo elétrico:

a) Se q > 0, e têm o mesmo sentido.

b) Se q < 0, e têm sentidos opostos.


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Campo ElétricoLinhas de Força

• Toda linha que, em cada ponto, tem a direção de , échamada “linha de campo” ou “linha de força” do campo

eletrostático.

• Servem para visualização da configuração dos campos

elétricos.• São orientadas de acordo com o sentido de .

• As linhas de campo se afastam das cargas positivas (de

onde se originam) e se aproximam das cargas negativas

(onde terminam).• A direção do num dado ponto é dada pela tangente à

linha de força naquele mesmo ponto.


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•

O número de linhas de campo por unidade de área,medido em um plano perpendicular às linhas, é

proporcional ao módulo de .

• tem valores mais elevados nas regiões em que as

linhas estão mais próximas e menores em regiões emque as linhas de campo estão mais afastadas.


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Campo ElétricoCampo eletrostático criado por cargas elétricas

Carga puntiforme

Consideremos uma carga de referência Q , fixa no ponto 0,

e que cria o campo no ponto P.

Lei de Coulomb:

Constante eletrostática:

Permissividade do vácuo:


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Carga puntiformeMas, se e

O campo é inversamente

proporcional ao quadrado

da distância e diretamenteproporcional à carga.


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Várias Cargas puntiformesSe tivermos várias cargas puntiformes fixas em vários

pontos P1(Q 1), P2(Q 2), ..., PN(Q N), o campo resultante em

um ponto P será a soma vetorial dos campos produzidos

por cada carga (princípio da superposição).

+


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Várias Cargas puntiformes

Ex.: A figura mostra um próton p e um elétron e sobre o

eixo x. Qual é o sentido do campo elétrico produzido

pelo elétron (a) no ponto S ; (b) no ponto R? Qual é o

sentido do campo elétrico total produzido pelas duas

partículas (c) no ponto R; (d) no ponto S ?

xpeS R


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Distribuição contínua de CargasAs densidades de carga podem ser linear, superficial e

volumétrica.

Para exemplificar, uma distribuição linear de cargas, ou

linha de cargas, é um conjunto de inúmeras cargas elétricasenfileiradas em linha reta ou não.

Linha de carga+++++++++++++++++++++++++


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Distribuição contínua de Cargas

Onde:

- distribuição linear

- distribuição superficial

- distribuição volumétrica


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Ex.: Nos vértices de um A,

B e C de um triângulo

equilátero l = 2,0 m situam-

se cargas puntiformes

respectivamente iguais a1,0 C, 2,0 C e 3,0 C.

Determinar o campo que

essas cargas produzem no

centróide G do triângulo.


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Ex.: Halliday, ed. 8ª, vol.3, pag. 27.

A Figura mostra três

partículas de cargas

q1 = +2Q, q2 = -2Q e

q3 = -4Q, todas situadas

a uma distância d da

origem. Determine o

campo elétrico totalproduzido na origem

pelas três partículas.


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Campo de segmento eletrizadoEx.: Sobre um eixo 0 x, o segmento compreendido entre os

pontos de abcissas –a e +a é eletrizado uniformemente

com carga positiva Q. Determinar o campo elétrico num

ponto P do eixo à direita do segmento eletrizado.


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Campo de segmento eletrizado


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