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Direção e Sentido:
Direção Coincidente com a direção da reta que une as cargas. Sentido depende dos sinais das cargas; casos as cargas possuam sinais iguais, teríamos:
Exercícios
4> Duas cargas puntiformes q1 = 2 C e q2 = - 4C estão separadas por uma distância de
3 cm, no vácuo. Qual a intensidade da força elétrica que atua nessas cargas?
5> Sabendo que as cargas A e B possuem valores respectivamente iguais a - 10 C, 9 C, determine a força elétrica e sua natureza (atrativa ou repulsiva) na situação dada abaixo:
6> Duas cargas puntiformes Q1 e Q2, separadas por uma distância d, repelem-se com uma
força de intensidade F; se as cargas forem alteradas para 4.Q1 e 3.Q2 e a distância entre elas for quadruplicada, qual será a nova intensidade da força de repulsão entre as cargas ?
7> Na figura dada a seguir, temos que q = 10-4 C e as cargas extremas são fixas nos pontos A e C. Determine a intensidade da força resultante sobre a carga – q, fixa em B.
8> Duas cargas puntiformes Q1 = 6 C e Q2 = - 8 C encontram-se fixadas nos pontos A e
B como mostra a figura abaixo.
3 cm
A B
Determinar a intensidade da força resultante que atua sobre uma carga Q3 = 1 C colocada
no ponto C. Considere o meio como sendo o vácuo.
5 – Campo Elétrico
5.1 – ANALOGIA DO CAMPO ELÉTRICO COM O CAMPO GRAVITACIONAL
Para entendermos o conceito de campo elétrico façamos uma analogia com o campo gravitacional.
Sabemos que a Terra cria um campo gravitacional em torno de si e cada ponto desse campo existe um vetor campo gravitacional g. Assim um corpo colocado num ponto desse campo fica sujeito a uma força de atração gravitacional chamada Peso.
Figura 10
Com as cargas elétricas o fenômeno é semelhante, um corpo eletrizado cria em torno de si um campo elétrico. Cada ponto desse campo é caracterizado por um vetor campo elétrico E. Qualquer carga colocada num desses pontos ficará submetida a uma foça elétrica. A grande diferença aqui é que a força poderá ser de atração ou repulsão.
Figura 11
m
Consideremos uma carga puntiforme Q. Colocamos uma carga de prova q a uma distância d da carga geradora Q. Imaginando que as duas cargas são positivas, termos a situação que se segue:
Figura 12
Partindo da definição de campo elétrico, temos:
Pela Lei de Coulomb, sabemos que:
Substituindo a lei de Coulomb na definição de Campo, temos:
Simplificando, fica:
Importante:
Como conseqüência, do que vimos acima, podemos concluir que o campo elétrico no ponto estudado não depende da carga de prova e sim da carga que gera o campo.
5.3 – CAMPO ELÉTRICO GERADO POR VÁRIAS CARGAS PUNTIFORMES.
Caso tenhamos mais do que uma carga puntiforme gerando campo elétrico, como na figura abaixo, o campo elétrico resultante será dado pela soma vetorial dos vetores campos elétricos produzidos por cada uma das cargas.
Figura 13
5.4 – CAMPO ELÉTRICO UNIFORME.
Um campo elétrico é chamado uniforme quando o vetor campo elétrico for o mesmo em todos os pontos desse campo. Este tipo de campo pode ser obtido através da eletrização de uma superfície plana, infinitamente grande e com uma distribuição homogênea de cargas.
Figura 14
Exercícios
11> Determinar a intensidade do campo elétrico gerado por uma carga puntiforme Q = 4,0 C, num ponto situado a 3,0 cm, admitindo que o meio seja o vácuo.
12> A intensidade do campo elétrico gerado por uma carga Q, puntiforme num ponto P, a uma distância d, é igual a E; qual a nova intensidade do campo elétrico gerado por uma carga 3 Q num ponto situado a uma distância igual 4 d?
Q
Q Q
Figura 17
A seguir você tem o aspecto do campo elétrico resultante, gerado por duas cargas puntiformes iguais e positivas.
Figura 18
Exercícios
16> Uma carga elétrica puntiforme q = 1C, de massa m = 10-6 kg é abandonada do
repouso num ponto A de um campo elétrico uniforme de intensidade E = 105 N/C, conforme a figura.
Determinar: (a) a intensidade da força que atua em q; (b) o módulo da aceleração adquirida por q; (c) a velocidade de q ao passar por B, situado a 0,2 m do ponto A.
6 – Trabalho Realizado pelo Campo Elétrico
6.1 – INTRODUÇÃO
