FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Aula 2.2 Conteúdo: • Campo elétrico de uma carga puntiforme, características do vetor campo elétrico e linhas de força. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Habilidades: • Compreender o significado do campo elétrico gerado por uma carga puntiforme, bem como reconhecer como são as linhas de força desse campo. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL REVISÃO Já vimos, na aula anterior, que duas cargas elétricas interagem entre si de maneira a gerar uma força que pode ser atrativa ou repulsiva. É a Lei de Coulomb. K·|q1|·|q2| Fe = 2 d FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL REVISÃO Vamos, nesta, aula estudar quais os efeitos produzidos por uma única carga na região que a cerca: É o campo elétrico. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Carga elétrica FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Campo elétrico É uma região nas proximidades de uma carga elétrica que provocará, em outra carga (carga de prova), uma força elétrica. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Carga elétrica FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Essa força que atua na carga de prova se relaciona com a intensidade do campo elétrico através da expressão: F F = E∙q ou E = q FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA Campo elétrico As características do vetor campo elétrico gerado por uma carga puntiforme positiva são mostradas na figura 1. DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA Campo elétrico As características do vetor campo elétrico gerado por uma carga puntiforme negativa são mostradas na figura 2. DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Campo elétrico Podemos calcular o campo elétrico gerado por uma carga puntiforme através da expressão: FÍSICA Carga geradora (Q). CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Distância (d) INTERATIVIDADE FINAL P FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Exemplo resolvido: Uma carga puntiforme, Q = 3,0μC, encontra-se numa 9 2 2 região do espaço onde K=9,0x10 N∙m /C . a) Calcule o módulo do vetor campo elétrico num ponto P distante 20 cm da carga. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Exemplo resolvido: b) Caso seja colocada uma carga elétrica de 2,0μC no ponto P, qual a força elétrica que atuara sobre essa carga? FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES Exemplo resolvido: AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA Exemplo resolvido: b) F = E . q 5 -6 F = 6,75x10 x 2,0x10 -1 F = 13,5x10 F = 1,35 N DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL As linhas de força do campo elétrico mostram como ele se comporta, dependendo da forma do corpo carregado que está gerando esse campo. 1. Carga puntiforme: a) Positiva b) Negativa. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES Positiva AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Negativa. INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES 2. Dipolo elétrico: a) Cargas diferentes; b) Cargas iguais. AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES Cargas diferentes AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA Cargas iguais INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Placas paralelas + Campo elétrico uniforme. - + - + - + - FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Importante: • O vetor campo elétrico é sempre tangente às linhas de força; • As linhas de força do campo elétrico nunca se cruzam; • O campo elétrico produzido por placas planas e paralelas é constante. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Questão 01 Numa certa região do espaço, onde a constante 9 2 2 eletrostática K = 9,0x10 N∙m /C , coloca-se um corpo carregado com carga Q = 5,0μC. Calcule a intensidade do campo elétrico gerado por esse corpo a distância de 30 cm. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Questão 02 As linhas de força do campo elétrico produzida por uma carga puntiforme positiva são: a) Paralelas entre si; b) Não existem; c) Originam-se no centro da carga e apontam para fora dela; FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Questão 02 d) Originam-se no centro da carga e apontam para dentro dela; e) São concêntricas. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Questão 02 a) Paralelas entre si; b) Não existem; c) Originam-se no centro da carga e apontam para fora dela; d) Originam-se no centro da carga e apontam para dentro dela; e) São concêntricas. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL RESUMO DA AULA Aula 2.1 Lei de Coulomb: Essa lei enuncia que a intensidade da força eletrostática entre duas cargas elétricas e diretamente proporcional ao produto dos módulos das cargas elétricas e inversamente proporcional ao quadrado da distância. FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL RESUMO DA AULA Aula 2.1 Equação: k|Q1||Q2| Felet = 2 d Felet = força de interação entre duas partículas (N) 9 2 2 k = constante eletrostática (9.10 N.m /C ) Q = carga elétrica da primeira partícula (C) d = distância que separa as duas partículas (m) FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA RESUMO DA AULA Aula 2.1 Força de Atração e de Repulsão: Se Q1 . Q2 > 0, cargas de mesmo sinal; Força de Repulsão Se Q1 . Q2 < 0, cargas de sinais contrários; Força de Atração INTERATIVIDADE FINAL FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA RESUMO DA AULA Aula 2.2 • Definição de campo elétrico; • Relação entre força e campo elétrico; • Cálculo do campo elétrico de uma carga puntiforme; DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL Linhas de força do campo elétrico FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL RESUMO DA AULA Aula 2.2 • Linhas de força do campo elétrico. Linhas de força do campo elétrico FÍSICA CONTEÚDO E HABILIDADES AULA DINÂMICA LOCAL INTERATIVA INTERATIVIDADE FINAL 1. O que anuncia a Lei de Coulomb? 2. O que você entendeu sobre Força de Atração e de Repulsão? 3. O que acontece se colocarmos uma carga puntiforme numa região onde existe um campo elétrico?