a lancancao@gmail Força elétrica (Lei de Coulomb) Campo elétrico

1. Professor: ∆lan alan.educancao@gmail.com Forçaelétrica (Lei de Coulomb) Campo elétrico Cinemática vetoria COC - Lages l

2. INTERAÇÃO ELETROSTÁTICA Cargas Opostas = Atração Cargas Iguais = Repulsão Título da Aula

3. Consideremos dois corpos eletrizados (com cargas Q1 e Q2) e separados por uma distância d. Quando as dimensões desses corpos são muito menores do que a distância d, podemos representá-los por pontos e chamá-los de cargas elétricas puntiformes. Título da Aula

4. SENTIDO DA FORÇA ELÉTRICA 1 - Se os corpos forem eletrizados com cargas elétricas de mesma natureza (mesmo sinal), a força elétrica será de repulsão. + + 2 - Se os corpos forem eletrizados com cargas elétricas de sinaiscontrários, a força elétrica será de atração. Título da Aula + -

5. COULOMB FAZENDO USO DA BALANÇA DE TORÇÃO CONSTATOU QUE: DEFINIÇÃO O módulo da força de interação entre duas cargas elétricas puntiformes (Q1 e Q2) é diretamente proporcional ao produto dos valores absolutos (módulos) das duas cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância d entre elas. Título da Aula

6. Onde: F = força elétrica (N) Q1 e Q2 = são as cargas elétricas puntiformes (C) d = distância entre as cargas (m) K= é a constante eletrostática do meio (Nm2/C2) Título da Aula

7. 16F 4F F d(m) d/4 d/2 d 2d 4d GRÁFICO F x d Hipérbole Cúbica 0 Título da Aula

8. 3,0m QA= 3µC QB= -4mC Determine a força de interação entre as cargas QA e QB. = 12 N Título da Aula

9. FR F F F F = + FR F1 F2 Q1 Q3 Q2 4 4 + + + d 2d F FR = F - 4 3F FR = 4 NATUREZA VETORIAL DA FORÇA ELÉTRICA 1º a = 180o Vetorialmente: Título da Aula

10. F2 F1 F1 F2 FR = + FR F1 F2 Q1 + d Ö FR = F12 F22 + Q3 Q2 2d - + a = 90o Título da Aula

11. 24N Q2=8mC Q’=4C Q’ 4,0 m 18N 3,0 m Q1=6mC Determine a força resultante sobre Q’. =30N Título da Aula

12. Definição: • “Existe uma região de influência da carga Q, em que qualquer carga de prova q nela colocada estará sob a ação de uma força de origem elétrica. Essa região chamamos de campo elétrico.” Título da Aula

13. Matematicamente pode ser apresentada como: • Onde o vetor representa o campo elétrico. • Analisando a equação, deduz-se que a unidade para campo elétrico é: Título da Aula

14. Atenção!!! Campo Elétrico é uma grandeza vetorial!!! • Intensidade: E = F/q • Direção: O vetor campo elétrico E tem a mesma direção que o vetor força elétrica F. • Sentido: Depende do sinal da carga de prova q. Título da Aula

15. Sentido do vetor campo elétrico • Depende da carga de prova q, então: • Se q > 0 (positiva) O campo elétrico e a força elétrica tem o mesmo sentido • Se q < 0 (negativa)  O campo elétrico e a força tem sentido contrários Título da Aula

16. Exercício: Uma carga puntiforme de – 10 µC é imersa num campo elétrico, cuja intensidade local é 106 N/C e tem sentido horizontal, da esquerda para a direita. Pedem-se a intensidade, a direção e o sentido da força que atua sobre a carga. →→ F E F = q . E F = 10 . 10-6 . 106 F = 10 N Título da Aula

17. Campo Elétrico criado por carga puntiforme • É possível determinar o campo elétrico num ponto do espaço, mesmo sem conhecer ou existir a carga de prova q. Título da Aula

18. Para se determinar o campo elétrico em função da carga que o origina: Intensidade: Direção: da reta que une a carga ao ponto onde se quer calcular o campo. Título da Aula

19. Sentido: se Q > O, o campo é de afastamento da carga (veja o quadro de força e campo); se Q < O, o campo elétrico é de aproximação da carga (veja o quadro de força e campo). Título da Aula

20. Título da Aula

21. Dado o sistema de cargas elétricas: O campo elétrico resultante será: Título da Aula

22. Para duas cargas elétricas temos: Título da Aula

23. Para calcular o campo elétrico resultante, valem todos os casos particulares estudados para adição de vetores: Título da Aula

24. Duas cargas elétricas, A e B, estão no vácuo, separadas pela distância de 2 m, conforme mostra o esquema. Sendo QA = - 4µC e QB = 9 µC, determine:a) a intensidade, a direção e o sentido do campo elétrico, em um ponto P, situado sobre a reta que une as cargas e 1 m da direita da carga QB; Título da Aula

25. Nos vértices B e C de um triangulo equilátero ABC, são colocadas as cargas +Q e –Q, respectivamente, onde Q = 10-6C. Sendo 1 m a medida do lado de um triângulo, determine a intensidade, a direção e o sentido do vetor campo elétrico resultante em A e no ponto médio de BC. Título da Aula

26. Linhas de Força Título da Aula

27. Linhas de Força • A intensidade do campo elétrico é proporcional à densidade de linhas, ou seja, quanto mais próximas as linhas se encontram, mais intenso é o campo. • A direção do campo elétrico é tangente às linhas de força e o seu sentido é o mesmo das linhas. Título da Aula

28. As linhas de força não se cruzam em nenhum ponto. • Quanto maior o número de linhas que chegam a uma carga elétrica ou dela saem, tanto maior será o módulo dessa carga. Título da Aula

29. Campo Elétrico Uniforme (CEU) • Campo Elétrico Uniforme (CEU): o vetor campo elétrico é constante, isto é, possui em todos os pontos da região, a mesma direção, o mesmo sentido e a mesma intensidade Título da Aula

30. Título da Aula