Física Eletrostática – Lei De Coulomb Ilan Rodrigues 1. Módulo da Força Elétrica Meio Material : vácuo -F q Q d F~ Q q F~ (Diretamente Proporcional) (Inversamente 2 1/d Proporcional) F Constante Eletrostática K = 9.109 Nm2/c2 F=K Q q d2 2. Direção da Força Elétrica Q +q F reta que une as cargas 3. Sentido da Força Elétrica Cargas de Mesmo Sinal Repulsão Cargas de Sinais Opostos Atração A figura a seguir representa duas pequenas cargas elétricas atraindose. 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. 4. Gráfico ( F x d ) constante F 4F F=K Q q d2 Hipérbole Cúbica F F/4 F/9 0 d/2 d 2d 3d d 4. Módulo do Vetor Força Elétrica Resultante 4.1 Mesmo Sentido +q +Q1 F2 F1 FR = F1 + F2 - Q2 4. Módulo do Vetor Força Elétrica Resultante 4.2 Sentidos Opostos +Q1 F1 -q FR = F1 - F2 F2 +Q2 4. Módulo do Vetor Força Elétrica Resultante 4.3 Perpendiculares - Q1 F1 +Q2 +q FR FR F2 FR2 = F12 + F22 F2 4. Módulo do Vetor Força Elétrica Resultante 4.4 Regra do Paralelogramo +Q1 F2 FR +q +Q2 F1 FR2 = F12 + F22 + 2.F1.F2 . cos θ 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 F F e) a carga q não se move. F F Física Eletrostática – Campo Elétrico Ilan Rodrigues 1. Noção Do Vetor Campo Elétrico E1 Carga Geradora E2 - q2 Carga Móvel F2 +Q F1 +q1 Carga Móvel Carga Fixa F=0 - q3 Carga Móvel 02. Módulo do Vetor Campo Elétrico Campo Gravitacional Campo Elétrico E F +q Q Carga Móvel P Campo Elétrico Campo Gravitacional g= P m Força Gravitacional massa E= F q Força Elétrica Carga Elétrica 02. Módulo do Vetor Campo Elétrico E= F q KQ q d2 E= q E= KQ d2 UNIDADES (SI) : Carga de Prova K Constante Eletrostática No Vácuo K = 9 . 109 N.m2/c2 Qeq coulomb (C) d E Carga Geradora metros (m) newton/metro (N/C) 03. Direção do Vetor Campo Elétrico E1 Carga Móvel E 2 Carga Móvel - q2 Carga Geradora +q1 +Q Carga Fixa Direção: Reta que une as cargas 04. Sentido do Vetor Campo Elétrico Carga Geradora Positiva Carga Geradora Negativa +Q -Q Campo de Afastamento Campo de Aproximação Carga Geradora E= KQ d2 E5 E1 E2 distância +Q E1 > E2 > E3 > E4 Carga Geradora E3 E3 E2 E4 Carga Geradora E= KQ d2 E5 E2 distância E1 -Q E1 > E2 > E3 > E4 Carga Geradora E2 E3 E4 E3 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) E1 b) E2 c) E3 d) E4 e) E5 CASOS PARTICULARES Carga Geradora Observação: q > +Q 0 E e F (Mesmo Sentido) Carga Móvel +q1 F E - q1 E F q<0 +Q E e F (Sentidos Opostos) F -Q E -Q +q1 F E - q1 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. _ _ _ F E d) horizontal para a esquerda. q>0 e) nula. + q>0 E e F (Mesmo Sentido) + + + + 05. Linhas de Forças E E1 E E E E +Q -Q E2 E E CARGAS DE SINAIS OPOSTOS E1 < E2 +Q +Q 06. Densidade de Linhas de Forças EB > EC > EA 07. Densidade Superficial de Cargas ++ + + ++ + + + + + + + + ++ + +++ + + δ= Q A Carga Elétrica(C) Area Total (m2) 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. 07. O Poder das Pontas _ __ _ _ __ _ _ _ _ _ __ __ ___ _ _ _ _ + ++ + + +++ + ++ + + + + + +++++ _________ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ +++ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 07. Proteção dos Pára- raios RPROTEÇÃO = H . Tg 600 RPROTEÇÃO = 108 . ( 1,7 ) 110m RPROTEÇÃO = 183,6 m. 09. Campo Elétrico Uniforme (C.E.U.) + + + + + _ E _ E _ EEP EER+ E E- _ _ E E = Constante ≠ 0 ER = 0 P E+ Física Eletrostática – Potencial Elétrico Ilan Rodrigues 01. Energia Potencial Elétrica Criado Por uma Carga Eletrizada Ec2= 4J V2 U2 = 4V q2 = 1C Carga Geradora Q Carga Fixa Campo Elétrico Ec1 = 7J V 1 U1= 7V q1 = 1C U = V1 > V2 Ec1 > Ec2 U1 > U2 Energia Potencial Elétrica (J) Potencial Elétrico (V) Ep q Carga de Prova (C) 02. Potencial Elétrico (EP) e Conceito de Potencial Elétrico (U) EP = K EP q Q .q d d Q q.U =K Q .q d Ep = q . U U =K Q d Grandeza Vetorial - Módulo - Direção - Sentido Força Elétrica Q q F=K (FEL) d2 Campo Elétrico (E) Relação: E= K Q d2 F =q . E Grandeza Escalar - Valores Algébricos +/0/- Energia Q q Potencial (EP) EP= K d2 Potencial Elétrico (U) Relação: U =K Q d2 Ep=q . U 4. Gráfico ( U x d ) constante U U= K . Q d 4U 2U Hipérbole Equilátera U U/2 U/3 0 d/4 d/2 d 2d 3d d U + U= K . Q d + Q>0 0 d U 0 d Q<0 _ d_ U= K . Q d 5. Superfícies Equipotenciais E + U= K . Q d + 900 A C 900 Q 900 S1 S2 S3 900 S4 UB = UC UE = UF F B D 900 UA > UB > UD > UE 5. Superfícies Equipotenciais E _ _ U= K . Q d A C -Q UB = UC S1 S2 S3 S4 UE = UF F B D UA < UB < UD < UE 6. Superfícies Equipotenciais (C.E.U.) _ + C A + UA > UB > UC _ E _ + B _ + D _ + S1 S2 S3 UC = UD 7. Trabalho da Força Elétrica (δ) UA δ =0 q A UB F d (+) B _ (+) EPA – EPB = q . UA – q . UB δAB = q . (UA - UB) δAB = q . (UAB) DDP I II B A III δI = δII = δIII O TRABALHO INDEPENDE DA TRAJETÓRIA 7. DDP em um CEU _ + _ + E δ=F.d q . UAB = q . E . d _ + A + q F B d _ _ + d UAB = E . d