Física Experimental III Prof. Ms . Alysson Cristiano Beneti

FAESO – Faculdade Estácio de Sá de Ourinhos Bacharelado em Engenharia de Produção Física Experimental III Prof. Ms. Alysson Cristiano Beneti Aula 02 Campo Elétrico e Lei de Gauss OURINHOS-SP 2013

Região de influência elétrica de um corpo eletrizado.

E → Campo elétrico (N/C) F → Força elétrica (N) q → Carga elétrica (C) Unidade no SI

As Linhas de forças (ou de campo) são linhas imaginárias, tangentes aos vetores campo elétrico em cada ponto do espaço sob influência elétrica e no mesmo sentido dos vetores campo elétrico.

Se Q>0 o vetor campo elétrico é de AFASTAMENTO Se Q<0 o vetor campo elétrico é de APROXIMAÇÃO

1) Calcule a intensidade do campo elétrico criado por uma carga Q = 5μC, no vácuo, em pontos situados a: a) 1 cm de Q b) 1 m de Q.

OBS: vetor dA é perpendicular à superfície

1. Halliday (p.68) A superfície quadrada da figura abaixo tem 3,2mm de lado e está imersa em um campo elétrico uniforme de módulo E=1800N/C e com linhas de campo fazendo um ângulo de 35 com a normal, como mostra a figura. Tome esta normal como apontando para fora, como se a superfície fosse a tampa de uma caixa. Calcule o fluxo elétrico através da superfície. Como o campo é uniforme e a área está sobre uma superfície plana:

Para representar vetores em 3 dimensões utilizamos um sistema triortogonal de eixos. Para representar um vetor, utilizamos o conceito de versor. Os versores são vetores unitários que representam outros vetores nos três eixos. Ex: Representa o vetor campo elétrico na direção do eixo x, para a direita (positivo) e com módulo 2N/C

O produto escalar entre dois vetores é dado por: Aplicando aos versores do sistema triortogonal:

Problema: Como determinar o valor de uma carga ou conjunto de cargas, sabendo o valor do fluxo elétrico criados por esta(s) cargas?

Utilidade da Lei de Gauss: Se você conhece as características do campo elétrico de uma carga ou conjunto de cargas, é possível determinar a intensidade da carga total que cria tal campo elétrico.

2. Halliday (p.55, 57) Qual é a carga total envolvida por um cubo de aresta 2m com vértices A(1,0,0);B(3,0,0);C(3,0,2);D(3,2,2), submetido a um campo elétrico não uniforme da por Face direita: O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face direita, o vetor dA aponta no sentido positivo do eixo x, assim:

2. Halliday (p.55) Continuação... Face esquerda: O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face esquerda, o vetor dA aponta no sentido negativo do eixo x, assim:

2. Halliday (p.55) Continuação... Face inferior: O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face inferior, o vetor dA aponta no sentido negativo do eixo y, assim:

2. Halliday (p.55) Continuação... Face superior: O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face superior, o vetor dA aponta no sentido positivo do eixo y, assim:

2. Halliday (p.55) Continuação... Face frontal: O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face superior, o vetor dA aponta no sentido positivo do eixo z, assim:

2. Halliday (p.55) Continuação... Face traseira: O vetor área A é sempre perpendicular à superfície e sempre aponta para fora. Assim, na face superior, o vetor dA aponta no sentido negativo do eixo z, assim:

Halliday (p.69) Uma carga pontual de 1,8C está no centro de uma superfície gaussiana de 55cm de aresta. Qual é o fluxo através da superfície? R: 2,03.105N.m2/C 2. Qual é a carga total envolvida por um cubo com vértices A(0,0,0); B(3,0,0); C(3,0,3); D(3,3,3), submetido a um campo elétrico não uniforme da por R: 4,78.10-10C

Física Experimental III Prof. Ms . Alysson Cristiano Beneti