UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLNDIA
Instituto de Fsica
Coordenao do Curso de Fsica
MINICURSO DE FSICA DE NVEL MDIOMINICURSO DE FSICA DE NVEL MDIOTERCEIRO COLEGIAL
MDULO I: CAMPO ELTRICO
Uberlndia MG
2011
Coordenador:Prof. Dr. Noelio Oliveira Dantas
Estgio Docncia:Alessandra dos Santos Silva
Professores:Monitores:
Alexandre Leite
Bruno Messias Farias de Resende
Carolina Hathenher Rodrigues
Joo Lucas de Paula Batista
Nilmar Silva Camilo
Pablo Marques Ferreira
Patricia Aparecida Almeida de Oliveira
Sthanley Rita de Lima
Athos Machado Silva
Jean Moreira Fernandes
Joo Pitter Seles
Luismar Barbosa da Cruz
Marcelo Olmpio Gomes
Wellington Gonalves Fraga
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Sumrio
Uma historinha de campo
O Vetor Campo Eltrico
Campo Eltrico de uma carga puntual
Princpio da Superposio Princpio da Superposio
Linhas De Fora
Campo Eltrico Uniforme
O comportamento de um condutor eletrizado
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Sumrio
Uma historinha de campo
O Vetor Campo Eltrico
Campo Eltrico de uma carga puntual
Principio da Superposio Principio da Superposio
Linhas De Fora
Campo Eltrico Uniforme
O comportamento de um condutor eletrizado
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Tito Lucrcio Caro
Poeta latino (romano), que viveu entre 95 e 52
a.C. No seu clebre Da Natureza (De Natura
Rerum, ttulo original latino). Este fez
tentativas para explicar a causa da atraotentativas para explicar a causa da atrao
magntica. (Figura da Magnetita) e (Figura de
Tito Lucrcio Caro).
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Teoria do Effluvium
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Willian Gilbert (1544-1603)
Estudante de medicina que fez vrias observaes a
respeito da fora do m sobre o ferro, no seu livro
De Magnete ,publicado em latim em 1600.
A fora da terrela [mini-terra] estende-se em
todas as direes... Mas sempre que o ferro
ou outro corpo magnetizado, de tamanho
suficiente, entra na sua esfera de influncia,
Atrado. No entanto, quanto mais de perto o
mesmo estiver da magnetita, maior ser a fora
com que esta o atrai.
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Sculo XVI e XVII
Revoluo Cientfica.
I. Perodo da valorizao, observao e
experimentao na abordagem dos
fenmenos naturais.fenmenos naturais.
II. Uso da matemtica na descrio de
fenmenos.
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Sir Issac Newton
Newton o fruto da revoluo cientfica.
9
Sir Issac Newton
Invenes:
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Ao Distncia
Um objeto pode comunicar-se a outro sem
encostar no mesmo, a partir de uma fora.
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Olha o tamanha do Problema
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Campo Eltrico
Definio: uma propriedade fsica que estende-se
por uma regio do espao, e descrita por uma
funo da posio e do tempo.
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Campo eltrico X Campo gravitacional
Podemos fazer uma analogia clssica com o
campo gravitacional;
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Sumrio
Uma historinha de campo
O Vetor Campo Eltrico
Campo Eltrico de uma carga puntual
Principio da Superposio Principio da Superposio
Linhas De Fora
Campo Eltrico Uniforme
O comportamento de um condutor eletrizado
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Vetor campo gravitacional
Os vetores do campo gravitacional apresentam:
Direo: radial em relao massa;
Sentido: SEMPRE de aproximao;
Mdulo: g=F/m Mdulo: g=F/m
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Vetor campo eltrico
Os vetores do campo eltrico tm:
Direo: radial em relao carga;
Sentido: depende da natureza da carga;
Mdulo: E=F/q; Mdulo: E=F/q;
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Vetor campo eltrico
Podemos ter duas naturezas de cargas
eltricas: positivas e negativas, em que seus
campos e foras atuam distintamente em
determinadas configuraes;determinadas configuraes;
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Unidade do vetor campo eltrico
No Sistema Internacional, a unidade de campo
eltrico pode ser o Newton por Coulomb
(N/C), sendo a unidade oficial o Volt por
Metro (V/m), que veremos um pouco maisMetro (V/m), que veremos um pouco mais
adiante.
1 N/C = 1 V/m.
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Fisicamente falando...
Definio de campo eltrico: O corpo A, em
virtude da carga eltrica, de algum modo
modifica o espao ao seu redor. O corpo B em
virtude de sua prpria carga eltrica, sente comovirtude de sua prpria carga eltrica, sente como
o espao foi modificado pelo corpo A. A resposta
sentida por B chamada de forca eltrica.
O campo eltrico serve de intermedirio para
comunicar a interao entre A e B.
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Sumrio
Uma historinha de campo
O Vetor Campo Eltrico
Campo Eltrico de uma carga puntual
Principio da Superposio Principio da Superposio
Linhas De Fora
Campo Eltrico Uniforme
O comportamento de um condutor eletrizado
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Campo de uma carga puntiforme
Todo corpo, que possui carga, cria ao seu redorum campo eltrico.
Sabemos, tambm, que a relao entre ainterao entre campos eltricos, de duas cargasinterao entre campos eltricos, de duas cargaspuntiforme, com o campo eltrico dada pelaseguinte equao:
Como fica o campo para esta configurao???
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Anlise da equao
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Anlise da equao
E o k? Permeabilidade eltrica do meio: quanto que
o meio permite ao campo eltrico modific-lo
(facilidade com que os portadores de carga
desloquem- se pelo meio).
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Sumrio
Uma historinha de campo
O Vetor Campo Eltrico
Campo Eltrico de uma carga puntual
Principio da Superposio Principio da Superposio
Linhas De Fora
Campo Eltrico Uniforme
O comportamento de um condutor eletrizado
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Princpio da superposio
Duas cargas Q1 e Q2 fazem a projeo de seus
campos em A.
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Princpio da superposio
Definio: o campo eltrico de uma carga
eltrica pontual no alterado pela presena
de outras cargas pontuais. Essa constataode outras cargas pontuais. Essa constatao
ficou conhecida como o princpio da
superposio.
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Sumrio
Uma historinha de campo
O Vetor Campo Eltrico
Campo Eltrico de uma carga puntual
Principio da Superposio Principio da Superposio
Linhas De Fora
Campo Eltrico Uniforme
O comportamento de um condutor eletrizado
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Linhas de fora
Este conceito uma representao
geomtrica, criada por Michael Faraday, para
representar o conceito de campo eltrico.
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Linhas de fora
Existem algumas consideraes para a
utilizao do conceito de linhas de fora:
Partem das cargas positivas e chegam na cargas
negativas.negativas.
O vetor campo eltrico sempre tangente a um
determinado ponto da linha de fora.
As linhas de fora nunca se cruzam.
A intensidade do campo eltrico depende do
espaamento entre as linhas de campo.
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Linhas de fora
Exemplos de linhas de fora para cargas
puntuais:
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Sumrio
Uma historinha de campo
O Vetor Campo Eltrico
Campo Eltrico de uma carga puntual
Principio da Superposio Principio da Superposio
Linhas De Fora
Campo Eltrico Uniforme
O comportamento de um condutor eletrizado
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Campo eltrico uniforme
O que um campo uniforme?
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Campo eltrico uniforme
Vetor campo eltrico uniforme:
Direo: perpendicular as placas.
Sentido: da placa positiva para a placa negativa.
Modulo: E=F/q. Modulo: E=F/q.
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Sumrio
Uma historinha de campo
O Vetor Campo Eltrico
Campo Eltrico de uma carga puntual
Principio da Superposio Principio da Superposio
Linhas De Fora
Campo Eltrico Uniforme
O comportamento de um condutor eletrizado
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Distribuio de cargas em um
condutor
Um condutor em equilbrio eletrosttico
distribui seus eltrons simetricamente pela
superfcie, visando o menor estado de
energia.energia.
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Campo no interior do condutor
Devido ao cancelamento vetorial, temos que o
campo em seu interior nulo.
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Campo exterior ao condutor
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