Aula 6 - Campo Elétrico de um Condutor.

Física
Aula 06 - Eletricidade
Prof.: Célio Normando
•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
P-4
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

Es = 2
Propriedades dos condutores
P-5
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:
Es = 
2
=
Q
A = 4R2
A
Q . 1 E
1 . 1 . Q
Es =
s = 2
2
2
R2
4
4R
+
+
Es =
1 K Q
2
R2
+

+
+
+
R
+
+
+
Q
+
+
+
+
+
+
+
Es
Campo elétrico de uma esfera condutora
Nas proximidades da superfície:
Eprox = 2Es 
Eprox = 2 x 1 x K Q2 
2
R
+
+
Eprox = K
Q
R2
+
+
+ Q
+
+
+
R
+
+
+
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:
+
Q
E=K
d²
+ +
+
+
+
Q
+
+
+
+
d
++
+
+
+
P
E
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
||

||
2
R
d
Agora procure resolver as
Atividades para Sala e
Atividades Propostas.
As Soluções estão
disponíveis no Click Professor.