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Faculdade Pitágoras - Engenharias Física3 (Eletromagnetismo) – Aula 4 Campo Elétrico Campo Elétrico A força elétrica exercida por uma carga sobre outra é um exemplo de ação de força a distância, semelhante à força gravitacional exercida por uma massa sobre outra. Assim como o nosso planeta Terra tem um campo gravitacional, uma carga Q também tem um campo que pode influenciar as cargas de prova q nele inseridas. campo gravitacional Observe que, assim como para a intensidade do campo gravitacional, a intensidade do campo elétrico E é definida como o quociente entre as forças de interação das cargas geradora do campo Q e de prova q e a própria carga de prova q: campo elétrico Campo Elétrico é, então, o campo estabelecido numa região do espaço sob a influência de uma carga geradora de intensidade Q, de forma que qualquer carga de prova de intensidade q fique sujeita a uma força de interação (de atração ou repulsão) exercida por Q. Linhas de Campo Elétrico Podemos visualizar o campo elétrico através da representação de linhas que indicam sua orientação. As linhas do campo elétrico, ou linhas de força, mostram a orientação da força exercida sobre uma carga de prova positiva. Atividades 1) Quando uma carga de prova q = 2 x 10⁻⁷ C foi colocada numa certa região, verificou-se que sobre ela atuava uma força F = 5 x 10⁻² N. Pede-se: (a) Qual é a intensidade do campo elétrico naquele ponto daquela região? E=F q = 5x 10 ⁻ ² 2x 10 ⁻ ⁷=2,5x 10⁵N /C (b) Retirando-se a carga q e colocando no mesmo ponto uma carga positiva q1 = 3 x 10⁻⁷, qual será o módulo da força F1 que atuará nessa carga? E= F1 q1 F1=E x q1=2,5 x10⁵ x 3 x10⁻ ⁷=7,5x 10⁻ ²N 2) Quando uma carga de prova de 5 nC é colocada em um certo ponto, ela fica sujeita à ação de uma força de repulsão de 2 x 10⁻⁴ N. Qual é o valor do campo elétrico E atuante naquele ponto? Resposta: E = 4 x 10⁴ (N/C) 3) Uma carga geradora de 4,0 x 10⁻⁶ C é posicionada na origem do eixo x. Qual é a intensidade do campo elétrico, gerado por ela, no eixo x na posição x = 6 m. E=k Q d² =8,99 x 10⁹ 4 x10⁻ ⁶ 6² =998,8 N C 4) Com base no exercício anterior, calcule a intensidade do campo elétrico, gerado pela carga de 4,0 x 10⁻⁶ C, na posição x = 12 m (o dobro da posição do exercício anterior). Verifique se a intensidade do campo caiu pela metade, justificando sua resposta. Resposta: E = 249,72 (N/C) 5) Uma carga positiva q1 = +8 nC se encontra na origem do eixo x e uma segunda carga positiva q2 = +12 nC está sobre o eixo x na posição x = 4m. Sabendo que são cargas geradoras, determine o campo elétrico resultante (a) no ponto P1 sobre o eixo x na posição x = 7 m e (b) no ponto P2 sobre o eixo x na posição x = 3 m. (a) P1 a direita de q1 e q2, que tentarão repelir uma carga de teste (+) para a direita; então, o campo resultante será a soma dos dois campos... E1=k q1 d² =8,99 x 10⁹ 8 x 10⁻ ⁹ 7² =1,47N /C E2=k q2 d² =8,99 x10⁹ 12 x10 ⁻ ⁹ 3² =11,98N /C Eresultante=E1E2=13,45N /C (b) resolvam essa parte... agora P2 está localizado entre q1 e q2; q1 tentará repelir a carga de teste (+) para a direita, enquanto que, q2 tentará repelir para a esquerda; então o campo resultante será obtido pela diferença dos dois campos... Resposta: Eresultante = -99,89 (N/C) (esquerda) ... E= F q g= Fpeso m Fpeso=m x g F=k Q x q d² E= k Q x q d² q E=k Q d²