Física Aula 06 - Eletricidade Prof.: Célio Normando

Campo elétrico de uma esfera condutora Propriedades dos condutores Campo elétrico de uma esfera condutora

Propriedades dos condutores Um condutor carregado apresenta ainda estas propriedades: P - 3 O campo elétrico no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é sempre nulo. + + + + + + + Ei = 0 + + + + + +

Propriedades dos condutores No século passado Michael Faraday realizou uma experiência conhecida como “gaiola de Faraday” para comprovar que o campo elétrico é nulo no interior dos condutores.

Propriedades dos condutores Entrou no interior da gaiola metálica, isolada, com um eletroscópio e seu assistente a carregou eletricamente, ao ponto de saltarem faíscas. Faraday nada sofreu nem o eletroscópio detectou nenhuma carga, comprovando que o campo elétrico no interior da caixa é nulo.

Propriedades dos condutores Na superfície externa de um condutor em equilíbrio eletrostático, o vetor campo elétrico é perpendicular em cada ponto desta superfície. O seu módulo é calculado pela expressão. Es  2 Es =

Propriedades dos condutores O campo elétrico, nas vizinhanças externas da superfície, é perpendicular a esta e seu módulo é o dobro do campo elétrico nessa superfície. Eprox = 2Es Eprox Es

Campo elétrico de uma esfera condutora Observe a esfera eletrizada e veja como se comporta o campo elétrico: + Q R

Campo elétrico de uma esfera condutora No interior O campo elétrico é nulo, pois a carga em excesso localiza-se na superfície externa. P + Ei = 0

Campo elétrico de uma esfera condutora Na superfície:  A = Q Es 2 =  A = 4R2 Es 4R2 = Q . 2 1  Es 2 = 1 . 4 R2 Q  Q Es + R Es 2 = 1 R2 Q K

Campo elétrico de uma esfera condutora Nas proximidades da superfície: Eprox = 2 x 2 1 x R2 Q  K Eprox = 2Es  Q Eprox + R = R2 Q K Eprox

Campo elétrico de uma esfera condutora Para os pontos externos: Num ponto P, a uma distância d no centro da esfera, para efeito de cálculo do campo elétrico, tudo se passa como se a carga Q estivesse localizada no centro da esfera. Assim, o campo elétrico, no ponto P, é calculado pela expressão: + P Q d E Q d² E K =

Campo elétrico de uma esfera condutora Traçando-se o gráfico do campo elétrico (E) em função da distância (d) ao centro de uma esfera condutora carregada de raio R, obtém-se: E d ||  || 2 R

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