Física Eletrostática – Lei De Coulomb Eduardo Kilder e Ilan Rodrigues.

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1 Física Eletrostática – Lei De Coulomb Eduardo Kilder e Ilan Rodrigues

2 1. Módulo da Força Elétrica
Meio Material : vácuo -F F Q q d Constante Eletrostática K = Nm2/c2 (Diretamente Proporcional) F ~ Q q Q q F K = (Inversamente Proporcional) F ~ 1/d2 d2

3 2. Direção da Força Elétrica 3. Sentido da Força Elétrica
Q +q reta que une as cargas 3. Sentido da Força Elétrica Cargas de Mesmo Sinal Repulsão Cargas de Sinais Opostos Atração

4 A figura a seguir representa duas pequenas cargas elétricas atraindo-se.
Em relação a esses dados, é correto afirmar que a) as duas cargas são positivas. b) a carga Q1 é necessariamente negativa. c) o meio onde se encontram as cargas não influi no valor da força de atração. d) em módulo as duas cargas são necessariamente iguais. e) as duas cargas atraem-se com forças iguais em módulo.

5 4. Gráfico ( F x d ) F q Q K F = d2 d constante Hipérbole Cúbica 4 F F
d/2 d 2 d d 3 d

6 4. Módulo do Vetor Força Elétrica Resultante
4.1 Mesmo Sentido + q F2 +Q1 - Q2 F1 FR = F1 + F2

7 4. Módulo do Vetor Força Elétrica Resultante
4.2 Sentidos Opostos - q F1 F2 +Q1 +Q2 FR = F1 - F2

8 4. Módulo do Vetor Força Elétrica Resultante
4.3 Perpendiculares - Q1 FR FR F1 F1 +Q2 F2 F2 + q FR2 = F12 + F22

9 4. Módulo do Vetor Força Elétrica Resultante
4.4 Regra do Paralelogramo +Q1 F2 FR + q F1 +Q2 FR2 = F12 + F22 + 2.F1.F2 . cos θ

10 Considerando-se a distribuição de cargas da figura a seguir, podemos afirmar que: (considere todas as cargas positivas) a) a carga q se move sobre a reta 1. b) a carga q se move sobre a reta 2. c) a carga q se move sobre a reta 3. d) a carga q se move sobre a reta 4 e) a carga q não se move. F F F F

11 Física Eletrostática – Campo Elétrico Ilan Rodrigues

12 1. Noção Do Vetor Campo Elétrico
F1 Carga Geradora E2 +q1 +Q Carga Móvel - q2 F2 Carga Móvel Carga Fixa F = 0 - q3 Carga Móvel

13 02. Módulo do Vetor Campo Elétrico
Campo Gravitacional Campo Elétrico E F +q Q Carga Móvel P Campo Elétrico Campo Gravitacional F E Força Elétrica = P Força Gravitacional q g = m Carga Elétrica massa

14 02. Módulo do Vetor Campo Elétrico
UNIDADES (SI) : F E = Constante Eletrostática No Vácuo q Carga de Prova K K = N.m2/c2 q K Q Q e q coulomb (C) d2 E = d metros (m) q E newton/metro (N/C) Carga Geradora K Q E = d2

15 03. Direção do Vetor Campo Elétrico
Carga Móvel Carga Geradora +q1 E2 Carga Móvel +Q - q2 Carga Fixa Direção: Reta que une as cargas

16 04. Sentido do Vetor Campo Elétrico
Carga Geradora Positiva Carga Geradora Negativa +Q - Q Campo de Afastamento Campo de Aproximação

17 K Q E5 E = d2 E1 E2 E1 > E2 > E3 > E4 +Q E3 E3 E2 E4
Carga Geradora K Q E5 E = d2 E1 E2 distância E1 > E2 > E3 > E4 +Q Carga Geradora E3 E3 E2 E4

18 K Q E = E5 d2 E2 E1 E1 > E2 > E3 > E4 - Q E2 E3 E3 E4
Carga Geradora K Q E = E5 d2 E2 distância E1 E1 > E2 > E3 > E4 - Q Carga Geradora E2 E3 E3 E4

19 Considere a figura a seguir, que representa duas cargas elétricas de mesma intensidade e sinais opostos colocadas nos vértices inferiores do triângulo eqüilátero. O vetor que representa o campo elétrico resultante no vértice superior do triangulo e a) E b) E c) E d) E e) E5

20 E e F (Sentidos Opostos)
CASOS PARTICULARES Carga Geradora Carga Móvel Observação: F q > 0 +Q +q1 E e F (Mesmo Sentido) E F q < 0 +Q - q1 E E e F (Sentidos Opostos) F - Q E +q1 F - Q E - q1

21 q > 0 E e F (Mesmo Sentido)
Uma carga positiva encontra-se numa região do espaço onde há um campo elétrico dirigido verticalmente para cima. Podemos afirmar que a força elétrica sobre ela é: a) para cima. b) para baixo. c) horizontal para a direita. d) horizontal para a esquerda. e) nula. _ _ _ _ _ F E q > 0 + + + + + q > 0 E e F (Mesmo Sentido)

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25 05. Linhas de Forças E1 < E2 E E1 E E E E +Q - Q E2 E E
CARGAS DE SINAIS OPOSTOS

26 +Q +Q

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28 Quando duas partículas eletrizadas com cargas simétricas são fixadas em dois pontos de uma mesma região do espaço, verifica-se, nesta região, um campo elétrico resultante que pode ser representado por linhas de força. Sobre essas linhas de força é correto afirmar que se originam na carga: a) positiva e podem cruzar-se entre si. b) positiva e não se podem cruzar entre si. c) positiva e são paralelas entre si. d) negativa e podem cruzar-se entre si. e) negativa e não se podem cruzar entre si. b) positiva e não se podem cruzar entre si.

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30 06. Densidade de Linhas de Forças
EB > EC > EA 07. Densidade Superficial de Cargas + + + + + + + + + Carga Elétrica(C) Q + + δ = + + A + + Area Total (m2) + + + + + + +

31 07. O Poder das Pontas

32 08. Proteção dos Pára- raios
RPROTEÇÃO = H . Tg 600 RPROTEÇÃO = ( 1,7 ) RPROTEÇÃO = 183,6 m. 110m

33 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

34 09. Campo Elétrico Uniforme (C.E.U.)
_ + E _ + E ER = 0 E+ _ E - P + E P ER E+ _ + E - E _ + E E = Constante ≠ 0

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38 Física Eletrostática – Potencial Elétrico
Eduardo Kilder e Ilan Rodrigues 38

39 01. Energia Potencial Elétrica Criado Por uma Carga Eletrizada
Ec1 = 7J V1 Ec2 = 4J U1 = 7V Carga Geradora U2 = 4V V2 Energia Potencial Elétrica (J) q1 = 1C q2 Q = 1C Ep Carga Fixa V = Campo Elétrico q V1 > V2 Ec1 > Ec2 Carga de Prova (C) Potencial Elétrico (V) U1 > U2

40 02. Potencial Elétrico (EP) e Conceito de Potencial Elétrico (U)
Q . q EP K EP = d q d q Q Q . q . V K = d Ep q . = V Q V K = d

41 Energia Potencial (EP) Potencial Elétrico (U)
Grandeza Vetorial Módulo Direção Sentido Grandeza Escalar Valores Algébricos + / 0 / - Força Elétrica (FEL) Energia Potencial (EP) Campo Elétrico (E) Potencial Elétrico (U) Relação: Q q Q q F K EP K = = d2 d2 d K Q Q E = V K = d2 d2 d F q . E Ep q . = = V

42 4. Gráfico ( U x d ) U K . Q V = d d constante Hipérbole Equilátera
d/4 d/2 d 2 d 3 d d

43 A Dica do: U + + K . Q V = d Q > 0 d

44 A Dica do: U d Q < 0 d _ _ K . Q U = d

45 5. Superfícies Equipotenciais VA > VB > VD > VE
+ + 900 K . Q V = d A C 900 900 VB = vC Q S1 S2 S3 S4 900 VE = VF F B VA > VB > VD > VE D 900

46 5. Superfícies Equipotenciais VA < VB < VD < VE
_ E _ K . Q V = d A C VB = VC - Q S1 S2 S3 S4 UE = UF F B VA < VB < VD < VE D

47 6. Superfícies Equipotenciais
(C.E.U.) _ + C VA > VB > VC A _ + E _ + VC = VD B _ + D _ + S1 S2 S3

48 7. Trabalho da Força Elétrica (δ)
VA δ = 0 VB q F A B d _ ( + ) ( + ) ( ) EPA – EPB = q . VA – q . VB δAB DDP = q . (VA - VB) δAB = q . (UAB)

49 A Dica do: δI = δII = δIII I II B A III
O TRABALHO INDEPENDE DA TRAJETÓRIA

50 7. DDP em um CEU δ = F . d q . UAB = q . E . d UAB = E . d q d _ + _ +